IT201900001533A1 - Capsula, macchina, sistema e metodo per la preparazione di prodotti alimentari liquidi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Capsula, macchina, sistema e metodo per la preparazione di prodotti alimentari liquidi”,

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce in generale alla preparazione di prodotti alimentari liquidi, tramite macchine di preparazione impieganti capsule a perdere. L’invenzione è stata sviluppata con particolare riferimento a capsule contenenti precursori di bevande calde, particolarmente in forma di polveri o granuli, quali ad esempio caffè in polvere o prodotti solubili. L’invenzione è tuttavia suscettibile di impiego anche in relazione ad altri tipi di precursori, non necessariamente in forma pulverulenta o granulare: in tale ambito le capsule in accordo all’invenzione possono contenere precursori in forma liquida, ad esempio sciroppi per la preparazione di bevande fredde.

Tecnica anteriore

L’impiego di capsule monouso (o cartucce o cialde, secondo altre denominazioni correnti) nel campo della preparazione di prodotti alimentari liquidi, in luoghi pubblici in genere ed in abitazioni private, è largamente diffuso. In una prima tipologia di prodotti di questo tipo la sostanza contenuta nella capsula è destinata all’infusione con acqua calda immessa in pressione nella cartuccia stessa: questo è tipicamente il caso delle cartucce contenenti polvere di caffè non solubile. In una seconda tipologia di prodotti la sostanza contenuta nella capsula è invece di tipo solubile, tipicamente una sostanza liofilizzata, destinata a disciogliersi nell’acqua immessa nella capsula, ad esempio un preparato per the, cioccolata, ginseng, orzo, eccetera. In altre soluzioni ancora la sostanza contenuta nella capsula è in forma liquida, destinata ad essere diluita in acqua immessa nella capsula, ad esempio sciroppi per la preparazione di bibite.

Nel caso della preparazione di prodotti alimentari liquidi vi è la necessità di ottenere all’interno della capsula una buona infusione, o una solubilizzazione completa, o una diluizione efficiente. Un altro requisito che dovrebbe essere soddisfatto nella preparazione di prodotti alimentari liquidi tramite macchine di preparazione, ed in particolare di bevande calde, è l’ottenimento di una buona emulsione all’atto dell’erogazione, ovverosia la formazione di schiuma o di crema in grado di persistere sul prodotto alimentare liquido sino alla sua fruizione.

Le misure adottate nelle capsule di tipo noto non consentono spesso di soddisfare i requisiti suesposti, oppure complicano la realizzazione delle capsule o delle relative macchine di preparazione.

Sommario dell’invenzione

La presente invenzione ha principalmente lo scopo di realizzare una capsula monouso perfezionata, per la preparazione di un prodotto alimentare liquido a partire da un relativo precursore, di realizzazione semplice ed economica, ma tale da garantire un’efficiente infusione, o solubilizzazione, o diluizione di un precursore contenuto nella capsula rispetto ad un liquido di preparazione, particolarmente acqua.

Scopo ausiliario dell’invenzione è quello di realizzare una tale capsula che consenta di ottenere una buona emulsione, particolarmente nel caso di preparazione di prodotti alimentari caldi.

Un altro scopo è quello di realizzare una macchina per la preparazione di prodotti alimentari liquidi sulla quale le capsule in accordo all’invenzione siano utilizzabili con vantaggio.

Uno o più di questi scopi sono raggiunti, secondo la presente invenzione, da una capsula avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni allegate. Formano altresì oggetto dell’invenzione una macchina, un sistema ed un metodo per la preparazione di un prodotto alimentare liquido a partire da una capsula in accordo all’invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue, effettuata con riferimento ai disegni allegati, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- le figure 1 e 2 sono una vista prospettica schematica ed una vista schematica in elevazione frontale di una capsula in accordo a possibili forme di attuazione della presente invenzione, rispettivamente;

- le figure 3 e 4 sono viste schematiche dall’alto e dal basso, rispettivamente, di una capsula in accordo a possibili forme di attuazione della presente invenzione, in figura 3 essendo rimossa una parete di estremità della capsula;

- la figura 5 è una sezione schematica secondo la linea V-V di figura 4;

- le figure 6 e 7 sono viste prospettiche schematiche sezionate di un corpo di una capsula in accordo a possibili forme di attuazione della presente invenzione;

- la figura 8 è una vista prospettica parziale e schematica di una capsula in accordo a possibili forme di attuazione della presente invenzione, unitamente ad un relativo organo fluidico appartenente ad una macchina di preparazione;

- le figure 9 e 10 sono viste parziali e schematiche, rispettivamente in prospettiva ed in elevazione laterale, di un organo fluidico appartenente ad una macchina di preparazione in accordo a possibili forme di attuazione della presente invenzione;

- le figure 11 e 12 sono rappresentazioni prospettiche sezionate, parziali e schematiche, di una capsula (con una parete di estremità rimossa) ed un organo fluidico in accordo a possibili forme di attuazione della presente invenzione, nel corso di una fase di accoppiamento reciproco;

- la figura 13 è una rappresentazione in sezione, parziale e schematica, di una capsula ed un organo fluidico in accordo a possibili forme di attuazione della presente invenzione, in una condizione accoppiata;

- la figura 14 è una vista schematica in elevazione frontale di una macchina di preparazione in accordo a possibili forme di attuazione della presente invenzione;

- la figura 15 è una sezione simile a quella di figura 13, ma relativa ad una possibile variante di attuazione dell’invenzione;

- le figure 16 e 17 sono sezioni schematiche volte ad illustrare possibili sistemi di lavaggio o risciacquo di un organo fluidico di una macchina di preparazione in accordo a possibili forme di attuazione dell’invenzione.

Descrizione dettagliata di forme di attuazione preferite dell’invenzione

Il riferimento ad “una forma di attuazione” all’interno di questa descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, i termini “in una forma di attuazione”, “in varie forme di attuazione”, e simili, presenti in diverse parti all’interno di questa descrizione, non sono necessariamente tutti riferiti alla stessa forma di attuazione. Inoltre, le particolari configurazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione.

Si precisa che nel seguito della presente descrizione e delle allegate rivendicazioni, termini quali “cilindrico” e simili, quando riferiti ad una parete laterale o periferica di una capsula o di una sua parte, sono volti ad identificare tratti di parete cilindrici o sostanzialmente cilindrici, ossia anche aventi inclinazioni modeste. Per contro, termini quali “troncoconico”, “rastremato” e simili, quando riferiti ad una parete laterale o periferica di una capsula o di una sua parte, sono volti ad indicare tratti di parete con inclinazioni chiaramente percettibili. Inoltre, nella descrizione e nelle rivendicazioni, le definizioni di “interno” ed “esterno”, qualora utilizzate senza ulteriori riferimenti, sono intese con riferimento al volume in seguito indicato con il riferimento “V”.

I riferimenti utilizzati nel seguito sono soltanto per comodità e non definiscono l’ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione. Nelle figure sono utilizzati medesimi numeri di riferimento per indicare elementi analoghi o tra loro tecnicamente equivalenti.

Riferendosi inizialmente alle figure 1 e 2, con 1 è indicata nel suo complesso una capsula monouso per la preparazione di un prodotto alimentare liquido in una macchina di preparazione, secondo possibili forme di attuazione della presente invenzione.

La capsula 1 contiene almeno una sostanza o precursore suscettibile di formare un prodotto alimentare liquido tramite un liquido di preparazione iniettato nella capsula stessa, ad esempio acqua e/o vapore, non necessariamente in pressione. Il precursore del prodotto può essere in forma pulverulenta o granulare, ad esempio se previsto per l’infusione in acqua calda (ad esempio polvere di caffè), oppure per la solubilizzazione in acqua calda (ad esempio una sostanza liofilizzata, quale un preparato per the o cioccolata). Posto che, in varie forme di attuazione, la capsula 1 è di tipo sigillato, ovvero sostanzialmente a tenuta ermetica, il precursore può anche essere una sostanza liquida, ad esempio uno sciroppo per la preparazione di bibite.

La capsula 1 comprende un corpo di capsula 2 conformato generalmente a coppa, avente un asse longitudinale, indicato con X in figura 2. Il corpo 2 include una parete laterale 3, avente di preferenza forma sostanzialmente cilindrica, almeno leggermente svasata, ed una parete di fondo imperforata 4. La parete laterale 4 può avere un angolo di conicità (o angolo di sforno) compreso tra 1° e 2°, ad esempio 1,5°. La parete laterale 3 può comunque essere diversamente conformata, ad esempio a forma di segmento sferico a due basi.

Preferibilmente il corpo 2 definisce anche una flangia anulare esterna, o collare, indicato con 5, integrale con l’estremità assiale superiore della parete laterale 3. Nell’esempio non limitativo illustrato, dalla parete di fondo 4 sporge, verso l’esterno del corpo di capsula 2, una piccola parete anulare 4a che, unitamente alla stessa parete di fondo 4 definisce un recesso discoidale inferiore, indicato con 4b solo in figura 1. La presenza della parete 4a e del recesso 4b, che può risultare utile per l’appoggio o il posizionamento della capsula 1 su di una macchina di preparazione, è opzionale e non costituisce quindi caratteristica essenziale.

In varie forme di attuazione il corpo 2, che definisce in un pezzo unico la parete 3, il fondo 4 e la flangia 5 (se prevista), è formato con materiale plastico compatibile per usi alimentari, ad esempio polipropilene stampabile ad iniezione. In forme di attuazione preferite il materiale impiegato è polipropilene trasparente. Non è esclusa dall’ambito dell’invenzione la realizzazione del corpo di capsula 2 con un materiale di tipo compostabile o biodegradabile.

Nella forma di esecuzione qui illustrata, alla flangia 5 è fissata una parete di chiusura superiore, indicata con 6 in figura 2. Tale parete di chiusura 6 può essere di qualunque tipologia nota nel settore, permeabile oppure impermeabile ai liquidi. Nel primo caso la parete 6 può essere ad esempio formata in carta-filtro o da una pellicola microforata, mentre nel secondo caso può comprendere una lamina o film, ad esempio di materia plastica o in alluminio, o loro combinazioni in configurazione multistrato. La parete di chiusura 6 può essere fissata alla flangia 5 ad esempio tramite termosaldatura o incollaggio o saldatura a ultrasuoni. Nel seguito, si supponga che la parete superiore 6 sia costituita da una lamina impermeabile e che la capsula 1 sia nel complesso una capsula sigillata, con la lamina stessa che è destinata ad essere perforata o lacerata da appositi mezzi della macchina di preparazione impiegata, ad esempio un elemento iniettore facente parte di una disposizione di iniezione del liquido di preparazione.

Riferendosi anche alle figure 3-7, e conformemente all’invenzione, il corpo di capsula 2 comprende una formazione cava, indicata con 7, in corrispondenza della parete di fondo 4. La formazione cava 7 ha un rispettivo asse longitudinale che, in varie forme di attuazione, coincide con l’asse X del corpo di capsula. In varie forme di attuazione, pertanto, la formazione cava 7 è disposta sostanzialmente al centro della parete di fondo 4: tuttavia, in accordo ad altre forme di attuazione non rappresentate, la formazione cava 7 può essere in posizione eccentrica, o assialmente sfalsata, rispetto all’asse X del corpo di capsula 2.

La sporgenza cava 7 è definita da una rispettiva parete di estremità 8, che è distanziata rispetto alla parete di fondo 4, e da una rispettiva parete periferica 9, che si estende tra la suddetta parete di estremità 8 e la parete di fondo 4, la sporgenza quindi definendo una rispettiva cavità aperta in corrispondenza della parete di fondo 4. In varie forme di attuazione preferenziali, la parete di estremità 8 della formazione cava 7 è piana o sostanzialmente piana, e si estende generalmente parallela alla parete di fondo 4.

In varie forme di attuazione la superficie esterna della parete di fondo 4 è sostanzialmente piana almeno in una sua regione che circonda la formazione cava 7 Come si vedrà, tale caratteristica può risultare utile ai fini della realizzazione di una tenuta rispetto ad un organo fluidico destinato a cooperare con la formazione 7.

In varie forme di attuazione preferenziali, la formazione cava 7, o almeno la sua parete periferica 9, ha forma generalmente rastremata, a partire dalla parete di fondo 4 verso la parete di estremità 8. Di preferenza, la parete periferica 9 della formazione cava 7 ha forma sostanzialmente troncoconica, e la parete di estremità 8 ha profilo circolare, come negli esempi illustrati, ma ciò non costituisce caratteristica essenziale, essendo possibili altre forme. In varie forme di attuazione, la parete periferica 9 ha un angolo di conicità o di sforno α compreso tra 10° e 30°, ad esempio 20°. In generale, la conicità della parete periferica 9 della formazione 7 può essere maggiore rispetto alla conicità della parete laterale 3 del corpo di capsula 2.

In varie forme di attuazione, quali quelle rappresentate, la formazione cava 7 sporge assialmente a partire dalla parete di fondo 4 verso l’interno del corpo di capsula 2, di modo che la cavità della stessa formazione risulti affacciata verso l’esterno del corpo di capsula 2. Anche tale caratteristica deve ritenersi preferenziale in quanto, in accordo a possibili varianti di attuazione, la formazione cava 7 sporge invece assialmente verso l’esterno del corpo di capsula 2, in guisa di ugello o simile, sicché la sua cavità interna è affacciata all’interno del corpo di capsula 2.

In accordo all’invenzione, la parete periferica 9 della formazione cava 7 ha almeno una linea di indebolimento a cedevolezza preferenziale. In varie forme di attuazione, quali quelle illustrate, sono previste una pluralità di linee di indebolimento, indicate con 10 nelle figure.

In varie forme di attuazione, l’almeno una linea di indebolimento 10, o ciascuna linea di indebolimento 10, si estende secondo una direzione d’altezza della parete periferica 9 della formazione cava 7. Per quanto preferibile, non è strettamente indispensabile che l’almeno una linea di indebolimento 10, o ciascuna linea di indebolimento 10, si estenda per l’intera altezza della parete 9, come esemplificato ad esempio nelle figure 5-7.

In forme di attuazione preferenziali (si veda ad esempio la figura 4) sono previste tre linee di indebolimento 10, che sono definite nella parete periferica 9 a circa 120° l’una dall’altra, particolarmente quando la parete 9 ha forma sostanzialmente troncoconica.

L’almeno una linea di indebolimento 10, o ciascuna linea di indebolimento 10, è preferibilmente costituita da incavo, ad esempio con sezione sostanzialmente a V, definito nella parete periferica 9, avente una profondità inferiore allo spessore della stessa parete periferica 9. Più in generale, quindi, ciascuna linea 10 può essere costituita da una riduzione di spessore della parete periferica 9, tale per cui in corrispondenza del fondo della linea stessa risulti definita una porzione sottile di tale parete; in tal modo, la parete 9 risulta comunque integra o chiusa. Nell’esempio, le linee di indebolimento 10 sono definite in corrispondenza della superficie esterna della parete 9, intendendo con ciò una superficie che non delimita un volume interno al corpo di capsula 2, ma in altre realizzazioni è possibile definire le linee 10 corrispondenza della superficie interna della parete 9.

In accordo all’invenzione, la formazione cava 7 è suscettibile di fessurazione lungo l’almeno una linea di indebolimento 10, o ciascuna linea di indebolimento 10, a seguito di una sollecitazione applicata alla parete periferica 9 in una direzione sostanzialmente radiale rispetto all’asse longitudinale X.

Come si vedrà, la suddetta sollecitazione in direzione radiale può essere applicata dall’esterno della capsula 1. In tal modo la fessurazione della formazione cava 7 non è sostanzialmente determinata da una pressione di un liquido (il liquido di preparazione o il prodotto alimentare) che si instaura all’interno della capsula, ma da una forza meccanica impartita esternamente, particolarmente tramite un organo fluidico appartenente ad una macchina di preparazione. In varie forme di attuazione un tale organo fluidico ha un’estremità prossimale che è configurata per applicare alla parete periferica 9 una sollecitazione in una direzione sostanzialmente radiale, atta a causare la fessurazione della formazione cava 7 lungo almeno una linea di indebolimento 10.

Un esempio di un organo fluidico è rappresentato in forma schematica nelle figure 8-10, dove è indicato con 20 nel suo complesso. In varie forme di attuazione l’organo fluidico 20 ha un corpo sostanzialmente tubolare 21, preferibilmente assialmente esteso, con una estremità prossimale o di testa 22, configurata per accoppiarsi funzionalmente con la formazione cava 7 del corpo di capsula 2. L’organo 20 può avere una lunghezza relativamente contenuta, ad esempio compresa tra 1 e 3 cm, particolarmente circa 1,5 cm.

In varie forme di attuazione, quali quelle rappresentate, almeno una parte dell’estremità prossimale 22 ha forma sostanzialmente sferica, intendendo incluse in tale definizione anche forme a calotta sferica o a segmento sferico e simili. Di preferenza il diametro della parte sferica o a calotta sferica è tale per cui, in una prima fase di accoppiamento, l’estremità 22 possa essere inserita parzialmente nella cavità della formazione 7 senza sostanziale interferenza con la sua parete periferica 9. Il corpo 21 dell’organo 20 può essere formato con materiale metallico o materiale plastico.

In varie forme di attuazione preferenziali l’organo fluidico 20 comprende una guarnizione che - quando l’estremità prossimale 22 è accoppiata funzionalmente con la formazione cava 7 - è suscettibile di realizzare una tenuta sulla superficie esterna della parete di fondo 4 del corpo di capsula 2, in una relativa regione che circonda la stessa formazione 7. Nelle figure 8-10 la suddetta guarnizione è indicata con 23 ed è di preferenza una guarnizione anulare, particolarmente di tipo o-ring, che può essere ad esempio realizzata in teflon o in nylon o i materiale elastomero. La guarnizione 23 è montata in una relativa sede definita nel corpo dell’organo fluidico. Nell’esempio mostrato la sede per la guarnizione 23 è in posizione arretrata rispetto all’estremità prossimale 22 dell’organo 20, in considerazione del fatto che tale estremità 22 è destinata ad inserirsi nella cavità della formazione cava 7 del corpo di capsula 2. Nell’esempio non limitativo illustrato il corpo 21 dell’organo fluidico 20 definisce una porzione intermedia 21a, ad esempio configurata a flangia, sulla cui superficie superiore (ovvero rivolta verso l’estremità 22) è definita la sede per la guarnizione 23. Nell’esempio quindi, la guarnizione 23 circoscrive sulla superficie superiore della flangia 21a una regione anulare 23a, dal cui centro si eleva sostanzialmente l’estremità prossimale 22; ancora riferendosi all’esempio non limitativo illustrato, tra la flangia 21a e l’estremità 22 si estende una breve porzione di collegamento 21b, sostanzialmente al centro della regione anulare 23a.

Come detto, il corpo 21 è sostanzialmente tubolare ed a tale scopo comprende, in varie forme di attuazione, almeno un passaggio interno, indicato con P nelle figure 9 e 10. Di preferenza il passaggio P si estende assialmente attraverso il corpo 21 ed ha una rispettiva estremità che si apre in corrispondenza della sommità dell’estremità prossimale 22 (sebbene, come si vedrà, ciò non è strettamente indispensabile). Nell’esempio, il passaggio P è sostanzialmente coassiale all’asse del corpo 21, indicato con X1 in figura 10.

A prescindere dalla forma specifica della formazione cava 7 del corpo di capsula 2 e dell’estremità prossimale 22 dell’organo fluidico 20, l’estremità prossimale 22 è configurata per applicare alla parete periferica 9 della formazione cava 7 una sollecitazione in una direzione sostanzialmente radiale, atta a causare la fessurazione della formazione cava 7 lungo l’almeno una linea di indebolimento 10.

A tale scopo, in varie forme di attuazione, una macchina per la preparazione di prodotti alimentari liquidi in accordo all’invenzione ha almeno una tra

- una disposizione di caricamento di una capsula 1,

- una disposizione per l’iniezione nella capsula 1 del liquido di preparazione, e - una disposizione per erogazione del prodotto alimentare liquido dalla capsula 1,

che è predisposta per causare uno spostamento relativo tra l’organo fluidico 20 e la capsula 1. In forme di attuazione al momento ritenute preferenziali, il suddetto spostamento relativo è uno spostamento assiale, atto a determinare l’accoppiamento dell’estremità prossimale 22 dell’organo fluidico 20 con la formazione cava 7 del corpo di capsula 2 e la sollecitazione in direzione sostanzialmente radiale della relativa parete periferica 9.

Le figure 11 e 12 esemplificano ad esempio un tale caso di movimento relativo assiale, indicato dalla freccia D, tra una capsula 1 ed un organo fluidico 20. Si supponga. Per semplicità, che la capsula sia in posizione stazionaria, mentre l’organo 20 sia spostabile verso l’alto e verso il basso, come da freccia D: come detto, non è comunque escluso dall’ambito dell’invenzione il caso di un organo 20 stazionario e di una capsula 1 movimentabile nella direzione D, ad esempio tramite la disposizione di caricamento della capsula stessa.

Le figure 11 e 12 evidenziano una fase iniziale dell’accoppiamento funzionale tra la capsula 1 e l’organo 20, nella quale l’estremità prossimale 22 dell’organo 20 risulta solo parzialmente inserita nella cavità della formazione cava 7. La forma e le dimensioni relative delle parti in gioco (7, 9, 10, 22) possono essere scelte in modo tale per cui - nella fase illustrata – non si verifichi una sostanziale interferenza meccanica tra l’estremità sferica 22 e la parete periferica 9 della formazione 7, o si verifichi una leggera interferenza. Come si nota, in questa fase la guarnizione 23 portata dall’organo fluidico 20 è ancora distanziata dalla superficie esterna della parete di fondo 4 del corpo di capsula 2.

Nella successiva figura 13 è invece evidenziata la condizione di accoppiamento funzionale tra l’organo 20 e la capsula 1, particolarmente al termine della corsa di innalzamento dell’organo 20. La figura 13 evidenzia anche il volume interno alla capsula, indicato con V, in cui si trova il precursore del prodotto alimentare liquido, indicato con S, ad esempio un precursore solubile in forma granulare oppure un precursore liquido.

Riferendosi a tale figura 13, si supponga che l’organo fluidico 20 appartenga alla sopra citata disposizione di erogazione, destinata a convogliare il prodotto alimentare liquido da una capsula 1 verso un contenitore di raccolta del prodotto stesso, ad esempio una tazza o un bicchiere. In tale figura, quindi, con 32a è indicato un elemento iniettore, ad esempio in forma di punta o ago cavo, facente parte della disposizione di iniezione della macchina, attraverso il quale nella capsula può essere iniettato il liquido di preparazione, ad esempio acqua calda in pressione. Anche l’elemento iniettore 32a è mobile relativamente alla capsula 1, particolarmente nella direzione assiale, come indicato dalla freccia D1. Riferendosi all’esempio quid considerato, in cui la capsula 1 è stazionaria, si supponga quindi che la disposizione di iniezione della macchina di preparazione sia predisposta per causare lo spostamento assiale D1 dell’elemento iniettore 32a.

Con la capsula 1 caricata in posizione sulla macchina, l’elemento iniettore 32a viene abbassato, in modo da perforare la parete di chiusura 6 - che come detto in questo esempio si assume essere una lamina a tenuta di liquidi - e consentire l’immissione all’interno della capsula 1 del liquido di preparazione (ad esempio acqua calda in caso di preparazione di una bevanda calda, o acqua non calda - a temperatura ambiente o raffreddata- in caso di preparazione di una bevanda non calda). A titolo indicativo, in caso di iniezione di acqua calda, la pressione di iniezione può essere superiore a 4 bar (ad esempio 11-12 bar), mentre in caso di iniezione di acqua non calda la pressione di iniezione può essere inferiore ai 4 bar (ad esempio 2-3 bar).

Prima, o durante o dopo la perforazione della lamina 6 da parte dell’elemento 32a (o prima, o durante, o dopo l’iniezione del liquido di preparazione), l’organo fluidico 20 viene fatto avanzare verso la capsula 1, segnatamente verso la sua parete di fondo 4, di modo che l’estremità prossimale 22 si insinui dapprima nella cavità interna della formazione cava 7. Tale fase corrisponde essenzialmente a quella esemplificata in precedenza con riferimento alle figure 11-12. La figura 13 illustra invece la condizione di accoppiamento funzionale che si verifica al termine della corsa relativa tra capsula 1 e organo 20.

Nel passaggio dalla condizione delle figure 11-12 a quello della figura 13, l’estremità prossimale 22 dell’organo 20 avanza ulteriormente all’interno della formazione cava 7. State la forma generalmente rastremata della parete 9 della formazione 7, l’estremità prossimale 22 dell’organo 20 quindi sollecita tale parete 9 in direzione sostanzialmente radiale rispetto all’asse X, verso l’esterno, come indicato dalle frecce r in figura 13, sino a determinare la fessurazione locale della formazione 7, ovverosia una sua modesta lacerazione in corrispondenza del fondo sottile delle sue linee di indebolimento 10. In altri termini, quindi, l’avanzamento dell’estremità 22 all’interno della formazione 7 determina uno sfondamento laterale localizzato di quest’ultima, che avviene in corrispondenza delle linee di indebolimento 10.

Dalla figura 13 si nota come, al raggiungimento della posizione finale che determina lo sfondamento laterale della formazione 7, in corrispondenza delle linee 10, la guarnizione 23 risulta in appoggio sulla superficie esterna della parete di fondo 4 che, come detto, è a tale scopo di preferenza sostanzialmente piana almeno in corrispondenza di una sua regione che circonda l’imbocco della formazione 7.

All’interno della capsula 1, il liquido di preparazione immesso tramite l’elemento iniettore 32a realizza l’infusione con il precursore S (o ne determina la scioglimento, in caso di precursore S solubile, o ancora si miscela con il precursore, in caso di precursore S liquido); il prodotto alimentare così ottenuto può quindi defluire dalla capsula attraverso le fessurazioni determinare in corrispondenza delle linee di indebolimento 10, come sopra spiegato.

Grazie alla forma dell’estremità prossimale 22, configurata per non occupare completamente la cavità interna della formazione 7, e preferibilmente dimensionata per rimanere ad una certa distanza rispetto alla parete di estremità della formazione 7, il prodotto alimentare liquido può quindi fluire nel passaggio P, per poi raggiungere il contenitore di raccolta, ai fini del consumo del prodotto stesso.

In seguito, in vista della preparazione di un nuovo prodotto alimentare liquido, la capsula 1 e l’organo 20 vengono riportati nelle rispettive posizioni iniziali, ovvero viene causata la separazione o uscita dell’estremità prossimale 22 dell’organo 20 dalla cavità della formazione cava 7 della capsula 1. A seguito di tale uscita viene a cessare la sollecitazione radiale sulla parete periferica 9 della formazione 7, con i due labbri opposti di ciascuna fessurazione in precedenza prodotta che tendono a richiudersi l’uno contro l’altro, grazie alla pur minima elasticità del materiale plastico costituente il corpo di capsula 2. Tale caratteristica risulta vantaggiosa in quanto la richiusura almeno parziale delle fessurazioni evita o quanto meno riduce il gocciolamento dalla capsula esausta 1, ovverosia l’uscita per gravità di residui liquidi dalla capsula stessa.

Nel caso esemplificato in figura 13, in aggiunta o in alternativa al passaggio indicato con P può essere previsto almeno un passaggio periferico P1 di analoga funzione, avente un’estremità che si apre nella regione anulare 23a circoscritta dalla guarnizione 23, che risulta in comunicazione di fluido con l’interno della formazione 7. Il prodotto alimentare può quindi fluire attraverso il passaggio P1, onde raggiungere il contenitore di raccolta. Come detto, uno o più passaggi P1 possono essere previsti nel corpo 21 dell’organo fluidico 20 in aggiunta o in alternativa ad un passaggio P assialmente centrato. Da ciò si apprezzerà anche che l’almeno un passaggio per il deflusso del prodotto alimentare liquido attraverso l’organo fluidico 20 non deve necessariamente aprirsi in corrispondenza della sommità dell’estremità prossimale 22.

La previsione di almeno un passaggio del tipo indicato con P1 può risultare conveniente anche per evitare che residui del prodotto alimentare liquido rimangano, dopo un ciclo di preparazione, nell’ambito della regione 23a circoscritta dalla guarnizione 23. Si noti, in ogni caso, che la macchina di preparazione può essere predisposta in modo che l’orientazione della capsula dell’organo fluidico 20, ovvero la relativa direzioni di spostamento relativo, siano diverse da quella esemplificata. Ad esempio quando caricata in macchina, la capsula 1 potrebbe essere disposta in verticale, e non in orizzontale come esemplificato in figura 13, con l’organo 20 e la direzione disposti orizzontalmente: in un tale caso, eventuali ristagni di prodotto nell’ambito della regione 23a sarebbero evitati a quanto meno ridotti. Inoltre, in linea di principio, la posizione relativa tra capsula 1 e organo 20 potrebbe essere invertita rispetto a quella di figura 13, ovvero ribaltata di 180° rispetto a quanto illustrato (ossia con l’organo 20 al di sopra della capsula 1). L’organo 20 potrebbe anche essere previsto per immettere il liquido di preparazione nella capsula 1, anziché per estrarre il prodotto alimentare liquido da essa.

La figura 13 si presta altresì ad evidenziare come, in varie forme di attuazione, all’interno del corpo di capsula 2, ovvero nel’ambito del volume V, può essere disposto almeno un elemento barriera, ad esempio quando il precursore S è una sostanza non solubile, ad esempio caffè in polvere. L’elemento barriera può essere un elemento filtrante, ad esempio formato con carta-filtro o con un tessuto non tessuto.

Nella figura 13 è esemplificato un elemento barriera F1 a cestello o a bicchiere capovolto, che è calzato sulla formazione cava 7, preferibilmente ma non necessariamente fissato in posizione, ad esempio saldato sulla superficie interna della parete di fondo 4. L’elemento F1 può essere un elemento filtrante di uscita, atto a prevenire il passaggio di residui del precursore S all’esterno della capsula 1, ovvero a prevenire che tali residui fluiscano con il prodotto alimentare liquido verso un relativo contenitore di raccolta (ad esempio granelli di caffè o granuli non disciolti di un preparato solubile).

In varie forme di attuazione, ad esempio quando la capsula 1 contiene un precursore da infusione (ad esempio caffè macinato), la capsula 1 include un elemento barriera di ingresso, permeabile al fluido di preparazione, quale quello indicato con F2 in figura 13, che è disposto superiormente al precursore S. L’elemento barriera di ingresso F2 può essere fissato o vincolato perifericamente al corpo di capsula 2, particolarmente ad una superficie interna della parete periferica 3, ad esempio tramite saldatura o incollaggio o aggancio a scatto, dopo che nel corpo capsula 2 è stato immessa la necessaria dose di precursore S. L’elemento barriera F2 può anche essere semplicemente appoggiato sulla dose di precursore S, oppure su di un gradino definito nella parete laterale 3 del corpo di capsula 2. Nell’esempio illustrato in figura 3, l’elemento barriera superiore 14 si trova ad una certa distanza rispetto alla parete superiore costituita dalla lamina 6.

L’elemento barriera F2 può essere esso stesso un elemento filtrante, ad esempio in formato con carta filtro o tessuto non tessuto, o, di preferenza, un film microforato di materiale plastico. L’elemento F2 può anche essere costituito da un piattello plastico relativamente rigido.

L’impiego dell’elemento barriera F2 è consigliato ad esempio in forme di attuazione in cui il volume del precursore S è inferiore al volume utile interno V del corpo di capsula 2, e si voglia quindi confinare il precursore stesso ad una certa distanza dalla lamina 6 della capsula 1. In tale ottica, lo spazio compreso tra la lamina 6 e l’elemento barriera F2 può definire una camera di ingresso e di distribuzione del liquido di preparazione, che può poi raggiungere il precursore S attraverso le luci o pori dell’elemento F2.

L’elemento barriera di ingresso F2 potrebbe anche essere assente (ad esempio quando il precursore del prodotto liquido è di tipo solubile), oppure essere costituito da un elemento filtrante o simile fissato alla flangia 5 del corpo di capsula 2, in luogo della lamina 6, particolarmente quando la capsula 1 non è di tipo sigillato.

Si noti che un elemento barriera svolgente le funzioni dell’elemento barriera di uscita indicato con F1 potrebbero essere svolte da un elemento che si estende al di sopra della formazione cava 7, similmente all’elemento F2, come evidenziato con il riferimento F11 in figura 13

Un tale elemento barriera F11 potrebbe anche avere una struttura relativamente rigida, ad esempio se formato da un piattello traforato di materiale plastica, e vantaggiosamente appoggiare sulla superficie superiore della parete di estremità 8 della formazione cava 7, quando questa sporge verso l’interno del corpo di capsula 2, come sinora esemplificato nelle figure.

In presenza di un elemento barriera del tipo indicato con F11 lo spazio sottostante non occupato dalla formazione cava 7 può essere mantenuto vuoto, oppure contenere almeno un ulteriore precursore del prodotto alimentare liquido, anche diverso dal precursore S. Ad esempio, nello spazio compreso tra gli elementi barriera F11 ed F2 può essere disposto un precursore S insolubile (ad esempio caffè in polvere) e nello spazio al di sotto dell’elemento barriera F11 può essere previsto un precursore solubile (ad esempio un dolcificante e/o latte in polvere e/o caffè solubile).

In figura 14 è mostrata in forma schematica una macchina di preparazione, suscettibile di impiego con una capsula realizzata conformemente all’invenzione. La macchina, indicata complessivamente con 30, ha una propria struttura portante o involucro nell’ambito della quale è prevista una disposizione di caricamento delle capsule, indicata complessivamente con 31, qui comprensiva di una sede o alloggiamento 31a in cui una capsula 1 è posizionabile manualmente e bloccabile in posizione. La disposizione 31 può essere concepita in modo che, dopo la preparazione di un prodotto alimentare liquido tramite una capsula 1, l’inserimento di una nuova capsula 1 nella disposizione 31 causi l’espulsione della capsula 1 esausta dalla sede 31a, ad esempio la sua caduta verso un contenitore di accumulo, non visibile. In altre forme di attuazione la disposizione di caricamento 31 può essere configurata per realizzare in modo automatico l’espulsione della capsula esausta dalla sede 31a; a tale scopo può essere previsto un apposito organo espulsore, spostabile tramite un relativo attuatore elettrico o pneumatico, oppure tramite un cinematismo meccanico a leva previsto per azionare anche almeno una tra una disposizione di iniezione e/o una disposizione di erogazione della macchina.

La macchina 30 comprende ulteriormente una disposizione di iniezione, indica complessivamente con 32, che include un dispositivo iniettore, ad esempio un elemento iniettore del tipo precedentemente indicato con 32a, che è collegato in comunicazione di fluido con una sorgente del liquido di preparazione. In caso di macchina 30 predisposta per la preparazione di prodotto alimentari liquidi caldi, la disposizione di iniezione 32 può includere mezzi di riscaldamento del liquido di preparazione, ad esempio una caldaia o una resistenza elettrica. In caso di macchina 30 predisposta per la preparazione di prodotto alimentari liquidi freddi, la disposizione di iniezione 32 può includere mezzi di raffreddamento del liquido di preparazione, ad esempio un circuito refrigerante.

In varie forme di attuazione la disposizione di iniezione 32 include un sistema di attuazione 32b per causare lo spostamento del dispositivo iniettore 32a, ad esempio secondo la direzione D1 di figura 13. Il sistema di attuazione 32b può essere di tipo elettrico, o pneumatico, o ancora di tipo meccanico, azionabile tramite una leva L operabile da un utilizzatore.

In varie forme di attuazione, il dispositivo iniettore 32a è in posizione assialmente sfalsata rispetto all’asse longitudinale dell’organo fluidico 20, ovverosia della formazione cava 7. Atteso che la formazione cava 7, quando fessurata, realizza i sostanza l’uscita della capsula 1, il fatto che l’immissione del liquido di preparazione in posizione sfalsata rispetto a tale uscita agevola la formazione, all’interno della capsula stessa, di vortici che possono favorire l’estrazione di sostanze nobili dal precursore, e/o la sua solubilizzazione,

La macchina 30 comprende ulteriormente una disposizione di erogazione, indica complessivamente con 33, che include il dispositivo fluidico 20, con quest’ultimo che è collegato in comunicazione di fluido con un ugello di erogazione 33a del prodotto alimentare liquido, che si affaccia verso una zona di erogazione 34, preferibilmente includente un piano 34a per l’appoggio di un contenitore di raccolta C, ad esempio una tazza o un bicchiere.

In varie forme di attuazione la disposizione di erogazione 33 include un sistema di attuazione 33b per causare lo spostamento dell’organo fluidico 20, ad esempio secondo la direzione D di figura 13. Il sistema di attuazione 33b può essere di tipo elettrico, o pneumatico, o ancora di tipo meccanico, azionabile tramite una leva L operabile da un utilizzatore.

Si noti che, in accordo a varie forme di attuazione, il dispositivo iniettore 32a e l’organo fluidico 20 potrebbero essere movimentati tramite un medesimo sistema di attuazione, particolarmente basato su di un cinematismo di attuazione meccanico azionabile tramite un’unica leva L. Ad esempio, un tale cinematismo può essere concepito di modo che, portando la leva L in una prima posizione (ad esempio una posizione sollevata) si determini un allontanamento reciproco tra il dispositivo di iniezione 32a e l’organo fluidico 20, tale da consentire il caricamento di una capsula 1 nella relativa sede 31a; portando invece la leva L in una seconda posizione (ad esempio una posizione abbassata) si determini l’avvicinamento reciproco tra il dispositivo di iniezione 32a e l’organo fluidico 20, tale da causare la perforazione della lamina 6 della capsula da parte del dispositivo 32a e la fessurazione della formazione cava 7 della capsula da parte dell’organo fluidico 20, come in precedenza spiegato.

Come accennato, inoltre, il cinematismo meccanico a leva utilizzato per attuare il dispositivo iniettore 32a e/o l’organo fluidico 20 potrebbe esser sfruttato anche per azionare un espulsore della capsula 1 dalla sede 31, ad esempio quando la leva viene portata in una sua posizione in operativa, che consente il caricamento in macchina di una capsula.

La macchina 30 poi un’interfaccia utente, non evidenziata, per il controllo di varie funzionalità della macchina stessa, ed u sistema di controllo, anch’esso non evidenziato, per la gestione di tali funzionalità.

In varie forme di attuazione la macchina di preparazione in accordo all’invenzione è predisposta in modo tale per cui il movimento relativo tra capsula 1 e organo fluidico 20, finalizzato a realizzare la fessurazione della formazione 7, avvenga con un certo ritardo doso l’immissione del liquido di preparazione all’interno della capsula. Tale caratteristica risulta particolarmente vantaggiosa qualora si desideri che, all’interno della capsula, si instauri una certa pressione, prima dell’erogazione del prodotto alimentare liquido. Tale funzionalità può essere ad esempio utile nel caso di preparazione di prodotti da infusione (ad esempio caffè a partire da caffè in polvere), in quanto il mantenimento - per quanto breve – di una certa pressione all’interno della capsula prima dell’erogazione può agevolare l’estrazione di sostanze nobili ed aromi dal precursore stesso. In tale ottica, ad esempio, i due sistemi di attuazione 32b e 33b potrebbero essere controllabili separatamente (ad esempio il sistema 32b azionato dalla leva L ed il sistema 33b provvisto di attuatore elettrico o pneumatico, o viceversa). Peraltro, anche un singolo cinematismo meccanico azionabile manualmente dall’utilizzatore tramite una leva L potrebbe essere concepito di modo che ad un primo spostamento della leva corrisponda la perforazione della lamina 6 della capsula 1 e l’avvio dell’iniezione del liquido di preparazione, e che solo il prosieguo dello spostamento della leva L, sino ad una posizione finale, causi il movimento dell’organo fluidico 20 e la conseguente fessurazione della formazione 7 della capsula 1, ai fini dell’erogazione del prodotto alimentare liquido, come in precedenza spiegato.

In possibili varianti di attuazione la formazione cava della capsula in accordo all’invenzione sporge assialmente a partire dalla parete di fondo del corpo di capsula, verso l’esterno del corpo stesso. In forme di attuazione di questo tipo è preferibile che la formazione cava venga ricevuta almeno parzialmente all’interno di una cavità assiale dell’estremità prossimale dell’organo fluidico.

Un esempio di questo tipo è mostrato in forma schematica in figura 15, dove sono utilizzati i medesimi numeri di riferimento delle figure prevedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti a quelli già descritti.

In questo caso, come detto, la formazione cava 7 sporge assialmente dalla parete di fondo 4 verso il basso, riferendosi alla figura. Anche in questo caso la formazione 7, preferibilmente di forma generalmente rastremata, ad esempio sostanzialmente troncoconica, è provvista sulla sua superficie periferica di almeno una linea di indebolimento a cedevolezza preferenziale 10, preferibilmente una pluralità di linee 10. Nell’esempio, le linee di indebolimento 10 sono definite in corrispondenza della superficie interna della parete 9, intendendo con ciò una superficie che delimita il volume interno al corpo di capsula 2, ma in altre realizzazioni è possibile definire le linee 10 corrispondenza della superficie esterna della parete 9. La figura 15 evidenzia anche un elemento barriera F1, che in questo caso può poggiare direttamente sulla superficie interna della parete di fondo 4; naturalmente l’elemento barriera f1 potrebbe avere una diametro inferiore a quello del volume V, sufficiente a coprire l’imbocco della formazione 7.

Ancora in figura 15, con 20 è indicato l’organo fluidico, la cui estremità prossimale 22 definisce in questo caso una cavità o camera 22a, aperta nella sua parte superiore, di maggiore diametro, ed in comunicazione di fluido con il passaggio di erogazione P, in corrispondenza della sua parte inferiore, di minore diametro. La camera è configurata, in termini di forma e dimensioni, onde causare una sollecitazione della parete 9 in direzione sostanzialmente radiale rispetto all’asse X, verso l’interno, come indicato dalle frecce r in figura 15.

Nell’esempio la camera 22a ha forma e dimensioni sostanzialmente corrispondenti o di poco superiori a quelle della formazione 7, ma sulla sua superficie periferica sono previsti rilievi o costole 22b atti ad interferire meccanicamente con la suddetta parete 9 e sollecitarla verso l’interno, man mano che la formazione 7 penetra all’interno della camera 22a. In questo caso la guarnizione 23 è posizionata in una relativa sede prevista in corrispondenza della superficie di testa dell’estremità prossimale 22.

La figura 15 illustra una fase iniziale dell’accoppiamento tra capsula 1 ed organo fluidico 20, nella quale l’estremità più stretta della formazione 7 è imboccata nella camera 22a dell’estremità prossimale 22 dell’organo 20. Nel prosieguo del movimento assiale relativo tra capsula 1 e organo 20 si verifica il progressivo inserimento della formazione 7 nella camera 22a, con l’interferenza via via crescente dei rilievi 22b sulla superficie periferica 9, nella direzione radiale r, verso l’interno, sino a determinare la fessurazione della stessa parete 9 in corrispondenza delle linee di indebolimento 10.

Grazie al fatto che la camera 22a dell’estremità prossimale 22 è configurata per non essere completamente occupata dalla formazione 7, e preferibilmente dimensionata di modo che la parete di estremità 8 della formazione rimanga ad una certa distanza rispetto al fondo della camera 22a, il prodotto alimentare liquido può fluire nel passaggio P, per poi raggiungere il relativo contenitore di raccolta.

Quando, in seguito, la capsula 1 e l’organo 20 vengono riportati nelle rispettive posizioni iniziali, la formazione cava 7 esce dalla cavità 22a dell’estremità prossimale 22 dell’organo 20. Anche in questo caso, seguito di tale uscita, viene a cessare la sollecitazione radiale sulla parete periferica 9 della formazione 7, con i due labbri opposti di ciascuna fessurazione che tendono a richiudersi, evitando o almeno contenendo il gocciolamento dalla capsula esausta.

Anche nel caso della variante di figura 15 la formazione cava 7 è di preferenza formata in un pezzo unico con il corpo di capsula 2, particolarmente con materiale plastico stampato ad iniezione.

In varie forme di attuazione, la macchina di preparazione in accordo all’invenzione comprende una disposizione per sciacquare o lavare almeno parte della disposizione di erogazione, particolarmente almeno parte dell’organo fluidico. Una tale disposizione risulta utile per eliminare dall’ugello 33a e/o dall’organo fluidico 20 (ad esempio dalla sua estremità prossimale 22 e/o da un suo passaggio interno P) eventuali residui di un prodotto alimentare liquido precedentemente preparato.

La previsione di una disposizione di lavaggio o risciacquo risulta particolarmente vantaggiosa nel caso in cui la macchina sia destinata alla preparazione di prodotti alimentari liquidi differenti, onde evitare che un prodotto liquido precedentemente preparato possa contaminare – almeno dal punto di vista organolettico – un prodotto liquido preparato successivamente. Si pensi al caso di una macchina 30 impiegata per la preparazione di un prodotto alimentare a partire da precursori liquidi aventi diverse caratteristiche organolettiche e/o di colorazione (ad esempio differenti sciroppi relativamente concentrati): il lavaggio evita il rischio che, dopo la preparazione di un primo prodotto con un primo precursore, un secondo prodotto preparato con un secondo precursore contenga residui del primo prodotto, che erano rimasti sull’organo fluidico o al suo interno.

In varie forme di attuazione, il funzionamento della disposizione per lavare o sciacquare è gestito dal sistema di controllo della macchina di preparazione, preferibilmente per realizzare in modo automatico (ovvero senza necessità di un comando manuale dell’utilizzatore) una fase di lavaggio prima e/o dopo l’esecuzione di un processo di preparazione di un prodotto alimentare liquido.

Un esempio di disposizione di lavaggio è mostrato in forma schematica in figura 16, in relazione ad un organo fluidico 20 del tipo mostrato nelle figure 8-13.

La disposizione di lavaggio comprende in questo caso un corpo cavo 40, preferibilmente a sezione circolare, definente una camera 41 nell’ambito della quale è suscettibile di essere ricevuta l’estremità prossimale dell’organo 20. Il corpo cavo 40 ha un’estremità di testa, sulla quale è suscettibile di poggiare la guarnizione 23 dell’organo 20, onde realizzare una tenuta di liquido. Il corpo cavo 40 presenta altresì un ingresso 42 per un liquido di lavaggio, che può essere lo stesso liquido di preparazione, ad esempio acqua.

Il corpo cavo 40 è montato sulla macchina di preparazione in posizione assialmente allineata rispetto all’organo fluidico 20 ed è suscettibile di movimento relativo rispetto ad esso, in direzione assiale. In varie forme di attuazione, ad esempio, il corpo cavo 40 è montato stazionario mentre il sistema di attuazione dell’organo fluidico 20, ad esempio di tipo motorizzato, è suscettibile portare l’organo stesso nella condizione mostrata in figura 16, a seguito di un’extra-corsa rispetto a quella necessaria in fase di preparazione di un prodotto liquido. In altri termini, riferendosi alla figura 16, nel corso della preparazione di un prodotto alimentare liquido l’organo 20 viene sollevato sino ad una prima posizione, in cui si realizza la sopra descritta fessurazione della formazione cava 7 di una capsula; ai fini dell’esecuzione di una fase di lavaggio l’organo 20 viene ulteriormente sollevato, sino a che la sua estremità 22 si insinui nella camera 41 e la guarnizione 23 si attesti in tenuta sull’estremità di testa del corpo 40. In alternativa, il corpo cavo 40 può essere provvisto di un proprio sistema di attuazione, onde potersi abbassare sino alla posizione mostrata in figura 16. Naturalmente sono anche possibili movimenti combinati, ovvero un innalzamento dell’organo 20 ed un abbassamento del corpo cavo 40.

La fase di lavaggio può essere avviata in modo manuale sulla macchina di preparazione, prima o dopo la preparazione di un prodotto alimentare liquido, in assenza di una capsula nella relativa sede di caricamento (31a). Di preferenza, tuttavia, la fase di lavaggio viene avviata automaticamente dal sistema di controllo della macchina, dopo il termine di un processo di preparazione di un prodotto alimentare liquido come in precedenza descritto e dopo la rimozione o espulsione di una capsula esausta dalla relativa sede (31a). Nella fase di lavaggio il corpo cavo 40 e l’organo fluidico 20 vengono portati nella posizione di figura 16, ed in seguito la camera 41 viene alimentata con il liquido di lavaggio, tramite l’ingresso 42. Tale liquido può quindi riempire la camera di lavaggio 41, eliminando dall’estremità prossimale 22 e dal condotto P dell’organo 20 eventuali residui del prodotto alimentare liquido precedentemente preparato. Nel caso in cui l’organo 20 sia provvisto dei passaggi P1 possono essere eliminati anche eventuali residui di prodotto rimasti nella regione circoscritta dalla guarnizione 23, oltre che lavare gli stessi passaggi P1. Come indicato in precedenza, almeno un passaggio P1 può essere previsto in alternativa al passaggio P, consentendo comunque una erogazione ed una pulizia ottimale. La quantità di liquido di lavaggio impiegata può essere modesta ed essere espulsa tramite la disposizione di erogazione, ad esempio la disposizione 33 di figura 14. Si apprezzerà che in tal caso la modesta quantità di liquido di lavaggio (pochi cc) verrà espulsa tramite l’ugello erogatore 33a, che verrà anch’esso lavato, per cadere poi piano 34a, convenientemente conformato a griglia, per consentire la raccolta del liquido di lavaggio in un sottostate recipiente asportabile.

La figura 17 illustra una diversa disposizione di lavaggio o risciacquo, in relazione ad un organo fluidico 20 del tipo mostrato in figura 15.

In questo caso la disposizione include, anziché un corpo cavo 40, una semplice parete o corpo di chiusura 40’ sulla cui superficie è suscettibile di poggiare la guarnizione 23 dell’organo 20, onde realizzare una tenuta di liquido. Il corpo di chiusura 40’ può essere solidale in movimento con lo stesso elemento iniettore 32a impiegato per addurre il liquido di preparazione ad una capsula; nel caso illustrato l’elemento iniettore 32a che regge il corpo di chiusura 40’ è sostanzialmente assialmente allineato all’organo fluidico 20.

La movimentazione assiale relativa tra l’organo 22 ed il gruppo comprendente l’elemento iniettore 32a e la parete di chiusura 40’ può avvenire secondo modalità simili a quelle in precedenza esemplificate con riferimento alla figura 16. Ad esempio, il sistema di iniezione può essere concepito in modo che il gruppo costituito dall’elemento 32a e dal corpo 40’ sia suscettibile di compiere una prima corsa, finalizzata alla foratura (da parte del solo elemento 32a) della lamina di sigillatura 6 di capsula, similmente a quanto illustrato in figura 15. Una seconda corsa del citato gruppo, in assenza di una capsula nella relativa sede di caricamento (31a) consente invece di ottenere il posizionamento relativo visibile in figura 17, in cui un’estremità di testa dell’elemento 32a risulta inserito nella camera 22a dell’organo 20, mentre la superficie del corpo di chiusura 40’ da cui sporge la punta di perforazione dell’elemento 32a è attestata in tenuta sulla guarnizione 23. Come si intuisce, ai fini del lavaggio, il liquido viene immesso nella camera 22a mediante l’elemento 32a, in modo da consentire il lavaggio della stessa camera 22a, del passaggio P dell’organo 20. La soluzione mostrata in figura 17 risulta particolarmente vantaggiosa in quanto, in sostanza, la stessa disposizione di iniezione del liquido di preparazione può essere sfruttata per il lavaggio dell’organo fluidico 20. Per il resto, il funzionamento della disposizione di lavaggio è simile a quello in precedenza descritto.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche della presente invenzione, cosi come chiari risultano i suoi vantaggi. In particolare, prove pratiche effettuate dai Richiedenti hanno consentito di appurare che la capsula in accordo all’invenzione consente di raggiungere in modo semplice un’efficiente infusione, o solubilizzazione, o diluizione di un precursore contenuto nella capsula stessa, rispetto al liquido di preparazione, nonché - particolarmente nel caso di bevande calde - una buona emulsione. Ulteriore vantaggio dell’invenzione è rappresentato dall’eliminazione, o quanto meno il drastico contenimento, del problema del gocciolamento dalla capsula dei residui di prodotto liquido, grazie all’effetto descritto di richiusura sostanzialmente elastica delle fessurazioni che si realizzano in corrispondenza della formazione cava.

Naturalmente, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, così come definita nelle rivendicazioni che seguono.

Si apprezzerà in particolare che le forme dell’estremità prossimale 22 dell’organo fluidico 20 e della formazione cava 7, particolarmente della sua parete periferica 9, potranno essere diverse rispetto a quelle in precedenza esemplificate, e che il profilo periferico dell’organo 20 non deve necessariamente essere geometricamente simile al profilo periferico della formazione 7 (si pensi ad esempio a forme troncopiramidali, a cuneo, a prisma regolare, eccetera): ciò che conta, infatti, è che i due elementi in questione siano configurati in modo che il loro accoppiamento reciproco determini una sollecitazione radiale sulla suddetta parete periferica, sufficiente a causarne la fessurazione in corrispondenza di almeno una linea di indebolimento a cedevolezza preferenziale.

Come indicato l’organo fluidico 20 e la formazione cava 7 potrebbero essere parte del sistema di iniezione del liquido di preparazione; nel qual caso la lamina di sigillatura 6 rappresenta la parete di uscita del prodotto liquido dalla capsula. In tal caso la perforazione di tale lamina può essere realizzata secondo qualsiasi modalità nota del settore.

Come già indicato il corpo di capsula 2 può essere convenientemente stampato ad iniezione con un materiale biodegradabile o compostabile. In tali applicazioni gli elementi barriera o filtranti eventualmente impiegati nella capsula 1 saranno anch’essi di preferenza formati con materiali biodegradabili o compostabili, ad esempio materiali a base di cellulosa, onde consentire uno smaltimento completo della capsula stessa, ad esempio tramite compostaggio.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Una capsula monouso per la preparazione di un prodotto alimentare liquido in una macchina di preparazione, la capsula (1) contenendo almeno una sostanza suscettibile di formare il prodotto alimentare liquido tramite un liquido di preparazione, la capsula (1) comprendendo un corpo di capsula (2) che include una parete laterale (3) ed una parete di fondo (4), in cui ad un’estremità della parete laterale (3) opposta alla parete di fondo (4) è assicurata una parete di chiusura (6), particolarmente in corrispondenza di una flangia anulare (5) definita dalla parete laterale (3) a detta estremità, in cui il corpo di capsula (2) include inoltre una formazione cava (7), che ha un asse longitudinale (X) ed è definita da una rispettiva parete di estremità (8), che è distanziata rispetto alla parete di fondo (4), e da una rispettiva parete periferica (9), che si estende tra la parete di estremità (8) e la parete di fondo (4), in cui la parete periferica (9) della formazione cava (7) ha almeno una linea di indebolimento a cedevolezza preferenziale (10), ed in cui la formazione cava (7) è suscettibile di fessurazione lungo l’almeno una linea di indebolimento (10) a seguito di una sollecitazione applicata alla parete periferica (9) in direzione sostanzialmente radiale (r) rispetto all’asse longitudinale (X).
2. 2. La capsula secondo la rivendicazione 1, in cui l’almeno una linea di indebolimento (10) si estende secondo una direzione d’altezza della parete periferica (9).
3. 3. La capsula secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui la parete periferica (9) ha forma generalmente rastremata dalla parete di fondo (4) verso la parete di estremità (8), preferibilmente una forma sostanzialmente troncoconica.
4. 4. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, in cui la formazione cava (7) sporge assialmente a partire dalla parete di fondo (4) verso l’interno del corpo di capsula (2) oppure verso l’esterno del corpo di capsula (2).
5. 5. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui l’almeno una linea di indebolimento (10) comprende una pluralità di linee di indebolimento, preferibilmente almeno tre linee di indebolimento.
6. 6. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, in cui la parete di fondo (4) ha una superficie esterna che, almeno in una sua regione che circonda la formazione cava (7), è sostanzialmente piana.
7. 7. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui all’interno del corpo di capsula (2) è disposto almeno un elemento filtrante (F1, F2).
8. 8. Una macchina per la preparazione di un prodotto alimentare liquido mediante una capsula secondo una o più delle rivendicazioni 1-7, la macchina (30) avendo - una disposizione di caricamento (31) della capsula (1), - una disposizione di iniezione (32), per immettere nella capsula (1) il liquido di preparazione, e - una disposizione di erogazione (33), per erogare dalla capsula (1) il prodotto alimentare liquido, in cui almeno una tra la disposizione di iniezione (32) e la disposizione di erogazione (33) comprende un organo fluidico (20) avente un’estremità prossimale (22) configurata per l’accoppiamento con la formazione cava (7) del corpo di capsula (2), l’organo fluidico (21) avendo almeno un passaggio (P, P1), in cui almeno una tra la disposizione di caricamento (31), la disposizione di iniezione (32) e la disposizione di erogazione (33) è predisposta per causare uno spostamento relativo tra l’organo fluidico (20) e la capsula (1), e l’estremità prossimale (22) dell’organo fluidico (20) è configurata per applicare alla parete periferica (9) della formazione cava (7) una sollecitazione in una direzione sostanzialmente radiale (r), atta a causare la fessurazione della formazione cava (7) lungo l’almeno una linea di indebolimento (10).
9. 9. La macchina secondo la rivendicazione 8, in cui l’organo fluidico (20) comprende una guarnizione (23) suscettibile di realizzare una tenuta sulla superficie esterna della parete di fondo (4) del corpo di capsula (2), in una relativa regione che circonda la formazione cava (7), quando l’estremità prossimale (22) dell’organo fluidico (20) e la formazione cava (7) del corpo di capsula (2) sono in una rispettiva condizione di accoppiamento.
10. 10. La macchina secondo la rivendicazione 9 o la rivendicazione 10, in cui l’organo fluidico (20) appartiene alla disposizione di erogazione (33) e la disposizione di iniezione (32) comprende un elemento iniettore (32a), che è preferibilmente in posizione assialmente sfalsata rispetto ad un asse longitudinale dell’organo fluidico (20).
11. 11. La macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8-10, in cui almeno una parte dell’estremità prossimale (22) dell’organo fluidico (20) ha forma sostanzialmente sferica.
12. 12. La macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8-11, in cui l’almeno una tra la disposizione di caricamento (31), la disposizione di iniezione (32) e la disposizione di erogazione (33) è predisposta per causare uno spostamento assiale relativo tra l’organo fluidico (20) e la capsula (1), atto a determinare l’accoppiamento dell’estremità prossimale (22) dell’organo fluidico (20) con la formazione cava (7) e la sollecitazione in direzione sostanzialmente radiale (r) della relativa parete periferica (9), dove in particolare, in una condizione di accoppiamento, - se la formazione cava (7) sporge assialmente a partire dalla parete di fondo (4) verso l’interno del corpo di capsula (2), l’estremità prossimale (22) è ricevuta almeno parzialmente all’interno di una cavità assiale della formazione cava (7), oppure - se la formazione cava (7) sporge assialmente a partire dalla parete di fondo (4) verso l’esterno del corpo di capsula (2), la formazione cava (7) è ricevuta almeno parzialmente all’interno di una cavità assiale (22a) dell’estremità prossimale (22).
13. 13. La macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8-12, comprendente inoltre una disposizione (40) per lavare almeno parte della disposizione di erogazione (33), particolarmente almeno parte dell’organo fluidico (20).
14. 14. Un sistema per la preparazione di un prodotto alimentare liquido comprendente una capsula (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7 ed una macchina di preparazione (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8-13.
15. 15. Un metodo per la preparazione di un prodotto alimentare liquido, il metodo comprendendo i passi di: i) provvede una capsula (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7; ii) provvede una macchina di preparazione (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8-13, iii) disporre la capsula (1) nella disposizione di caricamento (31) della macchina di preparazione (30), iv) immettere nella capsula (1) il liquido di preparazione, tramite la disposizione di iniezione (32) della macchina di preparazione (30), e v) erogare dalla capsula (1) il prodotto alimentare liquido, tramite la disposizione di erogazione (33) della macchina di preparazione (30), in cui il passo iv) oppure il passo v) comprende le operazioni di: - accoppiare l’estremità prossimale (22) dell’organo fluidico (20) con la formazione cava (7) del corpo di capsula (2), l’organo fluidico (21) avendo almeno un passaggio (P, P1), - causare uno spostamento relativo tra l’organo fluidico (20) e la capsula (1), in modo tale per cui l’estremità prossimale (22) dell’organo fluidico (20) applichi alla parete periferica (9) della formazione cava (7) una sollecitazione in una direzione sostanzialmente radiale (r), atta a causare la fessurazione della formazione cava (7) lungo almeno una linea di indebolimento (10), per consentire con ciò l’ingresso del liquido di preparazione nella capsula (1) oppure l’uscita del prodotto alimentare liquido dalla capsula (1), rispettivamente.