IT201900018584A1 - Capsula monouso per la preparazione di prodotti alimentari liquidi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Capsula monouso per la preparazione di prodotti alimentari liquidi”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione riguarda una capsula a perdere, atta all’uso in macchine per la preparazione di prodotti alimentari liquidi, quali bevande calde. L’invenzione è stata sviluppata con particolare riferimento a capsule aventi un corpo di capsula stampato ad iniezione.

Tecnica anteriore

L’impiego di capsule monouso (o cartucce, o cialde, secondo altre denominazioni correnti) nel campo della preparazione di prodotti alimentari liquidi è largamente diffuso, sia in esercizi pubblici che in abitazioni private. In alcune capsule il precursore del prodotto alimentare liquido è destinato all’infusione con acqua calda immessa in pressione nella capsula stessa: questo è tipicamente il caso delle capsule contenenti polvere di caffè non solubile. In altre capsule il precursore è invece di tipo solubile, tipicamente una sostanza liofilizzata, destinata a disciogliersi nell’acqua immessa nella capsula.

A prescindere dalla tipologia di precursore, la capsula ha solitamente un corpo capsula formato in materiale a base plastica (ad esempio polipropilene), oppure un materiale a base metallica (ad esempio alluminio) oppure ancora un materiale di tipo compostabile, comunque compatibile per usi alimentari. In alcune soluzioni, il corpo di capsula definisce una parete periferica ed una parete di fondo, ed è chiuso superiormente mediante una parete applicata al corpo capsula. In altre soluzioni il corpo capsula è chiuso alle due estremità tramite pareti applicate.

Sempre a prescindere dal tipo di precursore, la capsula può essere di tipo sigillato, ovvero chiuso a tenuta ad entrambe le estremità da pareti impermeabili all’acqua ed all’aria, oppure non sigillato, ad esempio con almeno una tra la parete superiore e la parete di fondo che è permeabile all’acqua e/o è formata con aperture passanti; in questi casi la capsula è solitamente confezionata in un relativo involucro protettivo a tenuta.

In alcune soluzioni, i corpi di capsula a base di materie plastiche o compostabili sono ottenuti tramite stampaggio ad iniezione, e questa tecnica produttiva impone che le pareti del corpo capsula abbiano un certo spessore minimo, tipicamente non inferiore a circa un millimetro. Ciò è utile per evitare che, a seguito dell’immissione di acqua calda all’interno della capsula e del conseguente aumento della pressione interna, si possano determinare deformazioni significative o rotture del corpo capsula. Le capsule con corpo stampato ad iniezione sono in genere di tipo non sigillato, ed in particolare provviste di una parete di fondo formata con aperture passanti di disegno predeterminato, sia per evitare un eccessivo aumento della pressione interna, sia per ottimizzare l’erogazione del prodotto alimentare liquido.

In altre soluzioni, i corpi capsula a base di materie plastiche o compostabili sono invece ottenuti tramite termoformatura. Tale tecnica consente di definire pareti molto più sottili, e quindi una parete di fondo del corpo capsula facilmente fessurabile tramite un dispositivo di perforazione della macchina di preparazione. Per tale motivo, le capsule con corpo termoformato sono largamente impiegate nella produzione di capsule di tipo sigillato.

Sommario dell’invenzione

In vista di quanto sopra esposto, la presente invenzione ha principalmente lo scopo di realizzare una capsula monouso che, pur avendo un corpo formato tramite stampaggio ad iniezione, sia agevolmente perforabile da un organo di perforazione di una macchina di preparazione, in corrispondenza di una sua parete di fondo. Uno scopo aggiuntivo dell’invenzione è quello di realizzare una tale capsula il cui corpo possa essere stampato ad iniezione in modo semplice, preciso ed affidabile.

Uno o più di questi scopi sono raggiunti, secondo la presente invenzione, da una capsula avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni allegate. Le rivendicazioni formano parte integrante dell’insegnamento tecnico qui fornito in relazione 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, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica di una capsula secondo possibili forme di attuazione della presente invenzione;

- la figura 2 è una vista schematica in elevazione laterale della capsula di figura 1;

- le figure 3 e 4 sono viste prospettiche schematiche di un corpo di una capsula secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- le figure 5 e 6 sono viste schematiche dall’alto e dal basso, rispettivamente, del corpo delle figure 3 e 4;

- la figura 7 è una sezione schematica secondo la linea VII-VII di figura 6;

- le figure 8 e 9 sono viste prospettiche sezionate di un corpo della capsula secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione;

- la figura 10 è una sezione parziale e schematica di un corpo di una capsula in accordo a possibili varianti di attuazione;

- la figura 11 è una sezione schematica volta ad esemplificare una possibile realizzazione di una parte di una macchina per la preparazione di prodotti alimentari liquidi utilizzabile in abbinamento ad una capsula in accordo all’invenzione; e

- la figura 12 è una sezione schematica volta ad esemplificare una possibile modalità di impiego di una capsula in accordo a possibili forme di attuazione dell’invenzione sulla parte di macchina di figura 11.

Descrizione dettagliata di forme di attuazione preferite dell’invenzione

Il riferimento ad “una forma di attuazione” e simili, all’interno di questa descrizione sta ad indicare che almeno una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, frasi come “in una forma di attuazione”, “in un’attuazione”, “in varie forme di attuazione” e simili, eventualmente presenti in diversi luoghi di questa descrizione, non sono necessariamente riferite alla stessa forma di attuazione, ma possono invece riferirsi a differenti forme di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche definite all’interno di questa descrizione possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione, anche differenti da quelle raffigurate. I riferimenti numerici e spaziali (quali “superiore”, “inferiore”, “alto”, “basso”, eccetera) qui utilizzati, particolarmente in riferimento agli esempi nelle figure, sono soltanto per comodità e non definiscono dunque l’ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione. Nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, nei termini generici “materiale” e “precursore” debbono intendersi comprese anche miscele o composizioni di più materiali o sostanze differenti.

Si precisa anche che, nel seguito della presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, termini quali “cilindrico” e simili, quando riferiti alla parete periferica del corpo della capsula, sono volti ad identificare tratti di parete cilindrici o sostanzialmente cilindrici, ossia anche aventi inclinazioni modeste.

Nelle figure è indicata con 1 una capsula monouso secondo possibili forme di attuazione della presente invenzione. La capsula 1 comprende un corpo 2 generalmente a tazza, avente di preferenza una simmetria di rivoluzione attorno ad un asse centrale, indicato con X in figura 2. Il corpo 2 include una parete periferica 3 ed una parete di fondo, indicata con 4 ad esempio nelle figure 3-4, che definiscono una cavità per l’alloggiamento di almeno un precursore di un prodotto alimentare liquido. Preferibilmente il corpo 2 definisce anche una flangia anulare esterna, o collare, indicato con 5, integrale con l’estremità assiale superiore della parete 3.

In varie forme di attuazione la parete periferica 3 del corpo 2 presenta almeno una porzione superiore 3a di diametro maggiore, una porzione inferiore di diametro minore 3b ed una porzione intermedia 3c di transizione tra le porzioni superiore ed inferiore. Nell’esempio, la porzione di transizione 3c è realizzata sostanzialmente da un gradino della parete 3. In queste forme di attuazione il corpo 2 presenta quindi almeno un restringimento della sua parte inferiore; indicativamente, la porzione di transizione 3c si trova nella metà inferiore della parete 3, avendo a riferimento la sua altezza, ma ciò non costituisce caratteristica essenziale. La presenza del la porzione di transizione 3c risulta vantaggiosa ai fini del corretto posizionamento della capsula 1 sulla relativa macchina di preparazione, come in seguito chiarito.

La conformazione delle porzioni di parete superiore 3a e della porzione di parete inferiore 3b definiscono quindi, nell’ambito della cavità interna del corpo 2, una porzione di cavità superiore di diametro maggiore ed una porzione di cavità inferiore di diametro minore, prossima alla parete di fondo 4. La cavità del corpo 2 è di preferenza dimensionata per contenere una dose di precursore indicativamente compresa tra 4 e 5 grammi, idonea alla preparazione di un prodotto alimentare liquido di qualità. In varie forme di attuazione preferenziali, la parete periferica 3 del corpo 2 presenta anche una porzione di fondo 3d di diametro minimo, ovvero di diametro minore a quello della porzione 3b, tra le porzioni 3b e 3d essendo prevista una relativa porzione di transizione 3e, anche in questo caso realizzata sostanzialmente da un gradino. Anche tale ulteriore transizione 3c può risultare utile, quando prevista, ai fini del corretto posizionamento della capsula 1 sulla macchina di preparazione.

Le porzioni di parete superiore 3a ed inferiore 3b, e la porzione di parete 3d quando prevista, hanno di preferenza superficie esterna sostanzialmente cilindrica. Nella pratica, quindi, tali superfici esterne possono essere leggermente inclinate rispetto all’asse X. In varie forme di attuazione, almeno la superficie esterna delle porzioni di parete 3a e 3b ha una inclinazione non superiore ai 2°, particolarmente di circa 0,75°, comunque adeguata per consentire un’agevole estrazione del corpo 2 dal relativo stampo, in fase produttiva.

Il corpo 2, che definisce in un pezzo unico la parete 3, il fondo 4 ed il collare 5 (se previsto), è formato tramite stampaggio ad iniezione di materiale plastico compatibile per usi alimentari, ad esempio polipropilene, oppure con un materiale compostabile.

Come visibile in particolare nelle figure 7-9, in una forma di attuazione al momento ritenuta preferenziale, la parete di fondo 4 si trova in prossimità dell’estremità inferiore della parete periferica 3, particolarmente sostanzialmente in corrispondenza della zona di transizione 3e. In tal modo, le pareti 3 e 4 definiscono una prima ed una seconda regione spaziale separate mediante la stessa parete di fondo 4. La prima regione spaziale realizza un volume di contenimento, ovvero la cavità del corpo 2, che è assialmente compreso fra la parete di fondo 4 e l’estremità superiore della parete 3, mentre la seconda regione spaziale è rappresentata da un recesso discoidale, indicato con 6 nelle figure 3, 7 e 9, che è assialmente compreso fra la parete di fondo 4 e l’estremità assiale inferiore della parete periferica 3. In altre forme di attuazione non rappresentate, eventualmente in cui la porzione di parete 3d è omessa, la parete di fondo si trova in corrispondenza dell’estremità inferiore della parete laterale 3.

Il suddetto volume di contenimento definito dal corpo 2 è previsto per ospitare una dose di precursore, suscettibile di formare un prodotto alimentare liquido, a seguito dell’introduzione nel volume stesso di un liquido in pressione, particolarmente acqua calda. Il precursore in questione, ad esempio in forma granulare, pulverulenta o frammentata, è stato rappresentato solo in figura 12, indicato con P, per esigenze di maggior chiarezza dei disegni. Il precursore può essere ad esempio caffè torrefatto e macinato in polvere, oppure un preparato solubile, ad esempio una miscela pulverulenta di caffè liofilizzato, zucchero e aromi solubili, fermo restando che il precursore può avere una base solubile di altro tipo, ad esempio the, cioccolata, latte, una tisana, una minestra, un brodo, eccetera.

In varie forme di attuazione, la capsula 1 comprende inoltre un elemento di chiusura, applicato all’estremità superiore del corpo 2, particolarmente in corrispondenza del suo collare 5. Nella forma di esecuzione illustrata, il suddetto elemento di chiusura superiore è indicato con 7 ad esempio nelle figure 1-2. Tale elemento di chiusura 7 può essere di qualunque tipologia nota nel settore, permeabile oppure impermeabile, Nel primo caso l’elemento 7 può comprendere ad esempio una parete in filtro carta, mentre nel secondo caso può comprendere una parete o film di materia plastica o a base di alluminio, o un film multistrato. L’elemento di chiusura 7 può essere fissato al collare 5 ad esempio tramite termosaldatura o incollaggio.

La parete di fondo 4 è predisposta per essere perforata da un organo di foratura della macchina di preparazione sulla quale la capsula 1 è destinata ad essere utilizzata, particolarmente un organo di foratura a forma di ago o punta.

Secondo l’invenzione, la parete di fondo 4 è formata in modo da presentare almeno due regioni di diverso spessore, ed in particolare almeno una regione centrale di foratura, che ha spessore ridotto o minimo, ed una regione periferica, che circonda la suddetta regione centrale ed ha spessore maggiore rispetto ad essa. In varie forme di attuazione preferenziali, la suddetta regione centrale ha un profilo sostanzialmente circolare, ma ciò non costituisce caratteristica essenziale.

La citata regione centrale di foratura è indicata nelle figure 3-9 con il riferimento 10. In varie forme di attuazione, ad esempio come rappresentato nelle figure 7-8, lo spessore della regione 10 è ridotto rispetto alla restante parte della parete di fondo 4, che ha preferibilmente spessore sostanzialmente costante. Preferibilmente, lo spessore della regione 10 è inferiore della metà dello spessore prevalente della parete di fondo 4 (intendendo con ciò lo spessore della restante parte della parete 4, escluse eventuali nervature di rinforzo); ad esempio, con una spessore prevalente della parete 4 di circa 1 millimetro, lo spessore della regione 10 può essere di 2-4 decimi di millimetro (0.2 – 0.4 mm).

Più in generale, lo spessore della regione 10 è compreso tra il 15% e il 40% dello spessore prevalente della parete di fondo 4. Tale percentuale può essere riferita anche allo spessore prevalente della parete laterale 3, che è sostanzialmente simile a quello della parete di fondo (ovvero preferibilmente di circa 1 millimetro).

La regione 10 ha ampiezza relativamente ridotta rispetto alla parete 4, interessandone un’area centrale che è indicativamente compresa tra il 20% ed il 35% dell’area complessiva di un lato maggiore della parete di fondo. Riferendosi al caso di une regione 10 circolare, questa può avere ad esempio un diametro compreso tra 6 e 10 mm, mentre il diametro della parete di fondo 4 può essere compreso tra 25 e 35 mm.

In varie forme di attuazione preferenziali, la regione di foratura 10 si trova in corrispondenza della sommità di un profilo concavo del lato esterno della parete 4, sostanzialmente a forma di calotta sferica, con la concavità di tale profilo che è quindi rivolta verso l’esterno del corpo di capsula 2. Nelle figure, il suddetto profilo concavo è indicato con 11. Come si nota, particolarmente dalle figure 5 e 6, sia la regione di foratura 10 che il profilo 11 sono sostanzialmente coassiali tra loro e rispetto all’asse X del corpo di capsula 2.

In varie forme di attuazioni preferenziali, onde mantenere lo spessore della parete di fondo 4 sostanzialmente costante, ad eccezione della sua regione di foratura 10, il lato interno della stessa parete 4 è conformato in modo da definire, in corrispondenza del profilo 11, un corrispondente profilo convesso, indicato con 12, con la convessità di tale profilo che è quindi rivolta verso l’interno del corpo di capsula 2. Anche il profilo 12 è coassiale alla regione 10, al profilo 11 ed all’asse X. In tal modo, come si evince in particolare dalle figure 7-9, la parete di fondo 4 nel suo complesso viene a presentare una sorta di volta centrale 11-12, alla cui sommità è definita la regione 10 di spessore ridotto. Tale soluzione è considerata preferenziale qualora si desideri avere una parete di fondo 4 prevalentemente a spessore costante, ad eccezione della regione 10, e quindi maggiormente robusta.

La superficie inferiore della regione 10 può corrispondere al profilo concavo 11 del lato esterno della parete 4, come nelle figure, nel qual caso il profilo convesso 12 del lato interno della stessa parete 4 sarà sostanzialmente anulare, con un diametro interno sostanzialmente corrispondente a quello della regione 10 ed un diametro esterno sostanzialmente corrispondente a quello del profilo 11, con la regione 10 che può essere in posizione leggermente rientrata rispetto a tale profilo 11.

Peraltro, non è esclusa dall’ambito dell’invenzione una realizzazione opposta, ovvero con la superficie superiore della regione 10 che corrisponde al profilo convesso 12 del lato interno della parete 4, e con il profilo concavo 11 del lato esterno della stessa parete 4 che è sostanzialmente anulare, ovvero avente un diametro interno sostanzialmente corrispondente a quello della regione 10 ed un diametro esterno sostanzialmente corrispondente a quello del profilo 12; in tal caso la regione 10 può essere in posizione leggermente rientrata rispetto a tale profilo 12.

In altre forme di attuazione, la parete di fondo 4 potrebbe essere formata in modo da avere una porzione anulare esterna di spessore costante, che circonda una porzione centrale in cui lo spessore di parete decresce verso la regione centrale di foratura 10, particolarmente in modo sostanzialmente progressivo. Un esempio di questo tipo è mostrato in figura 10, dalla quale si nota come, in questo caso, la parete di fondo 4 definisca la regione 10 di spessore ridotto e il profilo inferiore concavo 11. In tal modo, il lato interno della parete 4 è sostanzialmente piano, eventualmente ad eccezione della regione 10 che può essere leggermente rientrata, mentre il suo lato esterno presenta il profilo concavo 11. Come si nota, in corrispondenza di tale profilo 11, la parete 4 ha uno spessore che sostanzialmente decresce, a partire dal limite esterno del profilo 11 sino al limite esterno della regione 10.

La realizzazione delle figure 3-9 è preferibile quando si desideri contenere lo spessore prevalente della parete di fondo 4, assicurandone comunque una sufficiente robustezza complessiva. La soluzione di figura 10 può invece essere adottata in caso di pareti di fondo 4 di maggiore spessore di partenza, e quindi intrinsecamente più robuste.

In varie forme di attuazione, al fine di garantire una adeguata robustezza della parete di fondo 4, quest’ultima può includere, sul suo lato esterno, una serie di nervature radiali di irrigidimento, che si dipartono preferibilmente dalla parete laterale 3 del corpo di capsula 2, verso il limite esterno del profilo concavo 11, senza necessariamente raggiungerlo.

Un tale caso è esemplificato nelle figure, dove con 13 sono indicate alcune di tali nervature, che si estendono nell’ambito del recesso 6. Le nervature 13 si estendono a partire dal lato interno della parete 3, particolarmente in corrispondenza della sua porzione 3d, e possono terminare -come nell’esempio illustrato - leggermente distanziate in direzione radiale rispetto al limite esterno del profilo concavo 11. Le nervature 13 consentono di irrigidire la parete di fondo 4 e preferibilmente realizzano, tramite la loro superficie inferiore, zone appoggio per la capsula 1, eventualmente unitamente alla superficie inferiore della porzione di parete 3d.

In varie forme di attuazione preferenziali, lo stampo utilizzato per realizzare il corpo di capsula 2 è configurato in modo tale per cui il punto di iniezione del materiale plastico o compostabile allo stato fuso avvenga in corrispondenza del lato esterno della parete 4, sostanzialmente in corrispondenza del centro della regione 10, e quindi della sommità del profilo concavo 11.

Nelle figure 3 e 6, con il riferimento 14 è appunto schematizzato il cosiddetto “testimone di iniezione” (“injection gate mark”, nell’accezione anglosassone), ovvero la piccola sporgenza o protuberanza che - sul pezzo stampato ad iniezione - evidenzia il punto (“gate”) in cui il materiale di stampaggio allo stato fuso entra nella cavità dello stampo. Come si nota da tali figure 3 e 6, il testimone di iniezione 14 si trova sul lato esterno della parete 4, in corrispondenza della sommità del profilo 11, ovvero al suo centro, e quindi in corrispondenza del centro della regione di spessore ridotto 10, qui evidenziata in tratteggio, sostanzialmente coassiale all’asse X.

Tale disposizione risulta particolarmente vantaggiosa ai fini di una più agevole distribuzione del materiale iniettato nello stampo. Il materiale allo stato fuso viene infatti iniettato in corrispondenza della parte più sottile della cavità dello stampo (ovvero la zona destinata a realizzare la regione 10), e la presenza in tale cavità dello stampo di un profilo a calotta sferica corrispondente al profilo 11 del corpo 2 agevola un regolare deflusso radiale del flusso del materiale, verso la restante parte della cavità, anche a pressioni di iniezione non troppo elevate: questo risulta particolarmente vantaggioso, ad esempio, nel caso di stampaggio a iniezione di materiali compostabili, usualmente più viscosi o densi rispetto ai classici materiali termoplastici impiegati per lo stampaggio ad iniezione di corpi capsula (tipicamente polipropilene).

La figura 11 rappresenta, a scopo meramente esplicativo e non limitativo, una possibile realizzazione di una disposizione di preparazione (brewing arrangement) di una macchina per la preparazione di prodotti alimentari liquidi, utilizzabile in abbinamento ad una capsula secondo l’invenzione.

Nell’esempio raffigurato, con 30 è indicato nel suo complesso un elemento di supporto, destinato a ricevere almeno parzialmente una capsula 1, Nell’esempio, l’elemento 30 definisce un alloggiamento o sede 31 per ricevere la capsula. La sede 31 ha di preferenza un profilo periferico che è almeno in parte sostanzialmente complementare ad una corrispondente parte del profilo esterno del corpo 2 della capsula 1. Nel caso esemplificato, quindi, il profilo periferico della sede 31 definisce almeno un gradino intermedio 31a, in corrispondenza del quale è destinato a posizionarsi il gradino di transizione 3c della parete laterale 3 del corpo 2 della capsula 1 (vedere figure 2-3), ed eventualmente un gradino inferiore 31b, in corrispondenza del quale è destinato a posizionarsi l’eventuale gradino inferiore 3e della stessa parete laterale 3 (vedere ancora figure 2-3). Nell’esempio, il profilo della sede 31 definisce altresì un gradino superiore 31c, in corrispondenza del quale è destinata a posizionarsi almeno in parte il collare 5 del corpo 2 della capsula 1. Si noti che la presenza di tale gradino superiore 3d non è indispensabile, in quanto - in forme di attuazione non rappresentate - la flangia 5 potrebbe attestarsi direttamente sull’estremità superiore dell’elemento di supporto 30.

L’elemento di supporto 30, ovvero il suo profilo interno 31, definisce di preferenza una superficie di fondo 31d, sulla quale è destinata a poggiare il corpo 2 della capsula 1, particolarmente almeno in corrispondenza dell’estremità inferiore della sua parete laterale 3, ed eventualmente in corrispondenza della superficie inferiore delle relative nervature 13 (figure 3 e 6). In varie forme di attuazione il fondo dell’elemento 30 presenta almeno un passaggio 32, attraverso il quale nell’ambito della camera 31 può essere fatta penetrare una punta o ago cavo 40, idoneo a perforare la parete di fondo 4 del corpo 2 della capsula 1, e consentire con ciò il deflusso dalla capsula stessa di un prodotto alimentare liquido. L’ago 40 è collegato in comunicazione di fluido con un dispositivo di erogazione della macchina di preparazione, predisposto per rilasciare il prodotto alimentare liquido in un recipiente esterno, ad esempio una tazzina o un bicchiere.

Con 50 è indicato nel complesso un elemento iniettore, configurato per immettere nella capsula 1 il liquido di preparazione in pressione, in particolare acqua calda. Nell’esempio raffigurato, l’elemento iniettore 40 include una parte sostanzialmente a piastra 51, dalla quale sporge inferiormente almeno un ago o punta cava 52 per la perforazione dell’elemento di chiusura superiore 7 della capsula (figure 1-2) e l’iniezione all’interno della stessa capsula del liquido di preparazione. A tale scopo, la cavità interna dell’almeno un ago o punta 52 è in comunicazione di fluido con un sistema idraulico 60, per l’adduzione del liquido di preparazione in pressione. L’elemento iniettore 30 può, in varianti di attuazione non illustrate, includere unicamente una punta o un ago del tipo indicato con 52.

Riferendosi all’esempio di figura 11, la disposizione di preparazione può essere predisposta in modo che tre parti 30, 40 e 50 siano mobili l’una relativamente all’altra, per quanto ciò non costituisca caratteristica essenziale (ad esempio, l’ago inferiore 40 potrebbe essere innestato fisso nel foro 32, ed essere quindi solidale in movimento con l’elemento di supporto 30).

Ai fini della preparazione di un prodotto alimentare sulla macchina di preparazione, con gli elementi 30 e 50 sufficientemente distanziati tra loro, nell’alloggiamento 31 dell’elemento di supporto 30 viene inserita la capsula 1, ad esempio manualmente. In tal modo, come accennato, il profilo periferico del corpo 2 della capsula 1 si accoppia almeno in parte con il corrispondente profilo della sede 31 dell’elemento di supporto 30.

In seguito l’elemento iniettore 50 viene avvicinato relativamente all’elemento di supporto 30, di modo il primo si attesti superiormente sul secondo (o sul collare 5 della capsula 1, in assenza del gradino 31c), con l’almeno un ago o punta superiore 52 dell’elemento iniettore 50 che perfora l’elemento di chiusura 7 della capsula 1 (figure 1-2). Anche l’ago inferiore 40 viene mosso, facendolo penetrare nel foro 32 del fondo dell’elemento di supporto 30, sino a perforare la parete di fondo del corpo 2 della capsula in corrispondenza della sua regione 10 di spessore ridotto. Si noti che il movimento relativo tra le tre parti 30, 40 e 50 può essere ottenuto contemporaneamente tramite un usuale sistema meccanico, ad esempio azionato da una leva manuale.

La figura 12 illustra schematicamente gli elementi 30 e 50 chiusi l’uno sull’altro, con la capsula 1 posizionata all’interno della sede 31, con l’ago inferiore 40 che ha perforato la parete di fondo 4 della capsula 1, e con l’almeno un ago o punta superiore 52 che ha perforato la parete di chiusura superiore 7 della capsula 1.

A questo punto, tramite il sistema idraulico 50, il liquido di preparazione viene addotto in pressione all’almeno un ago o punta 52 dell’elemento iniettore 50, di modo che il liquido stesso penetri all’interno della camera definita dal corpo 2 della capsula 1. Si realizza in tal modo l’infusione o la solubilizzazione del precursore P nel liquido di preparazione, con il prodotto alimentare liquido che può fuoriuscire dalla capsula 1 attraverso l’ago inferiore 40.

Nell’esempio delle figure 11 e 12 l’elemento di supporto 30 è configurato sostanzialmente come un portacapsula interno alla macchina di preparazione, facente parte di una camera di preparazione (brewing chamber). Tuttavia, le caratteristiche descritte sono applicabili anche al caso di un elemento di supporto configurato come cassetto estraibile della macchina, ovvero un supporto destinato ad essere asportato o estratto almeno parzialmente dalla macchina, onde posizionarvi la capsula, per poi essere re-inserito nella macchina di fini della successiva preparazione ed erogazione del prodotto alimentare liquido.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche dell’invenzione, così come chiari sultano i suoi vantaggi.

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 dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Una capsula monouso per la preparazione di un prodotto alimentare liquido su di una macchina di preparazione, la capsula (1) comprendendo un corpo di capsula stampato ad iniezione (2), avente preferibilmente una simmetria di rivoluzione, in cui il corpo di capsula (2) comprende una parete periferica (3) ed una parete di fondo (4) che definiscono un volume di contenimento di una dose di un precursore (P) idoneo alla preparazione del prodotto alimentare liquido mediante introduzione di liquido in pressione nella capsula (1), il detto volume essendo assialmente compreso fra la parete di fondo (4) ed un’estremità superiore della parete periferica (3), la capsula (1) comprendendo inoltre un elemento di chiusura (7), fissato ad una estremità del corpo di capsula (2) che è opposta alla parete di fondo (4), in cui la parete di fondo (4) è predisposta per essere perforata da un organo di foratura (50) di una macchina di preparazione e presenta almeno due regioni di diverso spessore, comprendenti almeno una regione centrale (10), che ha spessore ridotto, ed una regione periferica, che circonda la suddetta regione centrale (10) ed ha spessore maggiore rispetto ad essa.
2. 2. La capsula secondo la rivendicazione 1, in cui la regione centrale (10) ha un profilo sostanzialmente circolare.
3. 3. La capsula secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui lo spessore della regione centrale (10) è inferiore della metà dello spessore prevalente della parete di fondo (4).
4. 4. La capsula secondo la rivendicazione 3, in cui - la regione centrale (10) ha uno spessore compreso tra il 15% e il 40% dello spessore prevalente della parete di fondo (4), e/o - la regione centrale (10) copre un’area compresa tra il 20% ed il 35% della corrispondente area complessiva della parete di fondo (4).
5. 5. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui la regione centrale (10) si trova in corrispondenza della sommità di un profilo concavo (11) del lato esterno della parete di fondo (4), la regione centrale (10) ed il profilo concavo (11) essendo sostanzialmente coassiali tra loro e rispetto ad un asse centrale (X) del corpo di capsula (2).
6. 6. La capsula secondo la rivendicazione 5, in cui il lato interno della parete di fondo (4) è conformato in modo da definire, in corrispondenza del profilo concavo (11), un profilo convesso (12), sostanzialmente coassiale alla regione centrale (10), al profilo concavo (11) ed all’asse centrale (X), in modo tale per cui nella parete di fondo (4) è definita una volta centrale, alla cui sommità si trova la regione centrale (10).
7. 7. La capsula secondo la rivendicazione 6, in cui almeno uno tra il profilo concavo (11) ed il profilo convesso (12) è sostanzialmente anulare, con un diametro esterno e con un diametro interno che è sostanzialmente corrispondente alla regione centrale (10).
8. 8. La capsula secondo la rivendicazione 5, in cui la parete di fondo (4) ha una porzione anulare esterna di spessore sostanzialmente costante, che circonda una porzione centrale avente uno spessore decrescente verso la regione centrale (10).
9. 9. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, in cui la parete di fondo (4) include, sul suo lato esterno, una serie di nervature radiali di irrigidimento (13), le nervature radiali di irrigidimento (13) estendendosi di preferenza in un recesso (6) definito tra il lato esterno della parete di fondo (4) ed un’estremità assiale della parete periferica (3) che è opposta all’elemento di chiusura (7).
10. 10. La capsula secondo le rivendicazioni 5 e 9, in cui le nervature radiali di irrigidimento (13) si dipartono dalla parete periferica (3) e si estendono verso un limite esterno del profilo concavo (11), preferibilmente senza raggiungerlo.
11. 11. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10, in cui il corpo di capsula (2) ha un testimone di iniezione (14) sul lato esterno della parete di fondo (4), in corrispondenza del centro della regione centrale (10).
12. 12. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-11, in cui la parete periferica (3) ha almeno una porzione di parete superiore (3a, 3b) di diametro maggiore, una porzione di parete inferiore di diametro minore (3b, 3d) ed una porzione di transizione (3c, 3e) intermedia tra la porzione di parete superiore (3a, 3b) e la porzione di parete inferiore (3b, 3d), la porzione di parete superiore (3a, 3b) avendo un’altezza maggiore rispetto all’altezza della porzione di parete inferiore (3b, 3d), con la porzione di transizione che realizza sostanzialmente un gradino, dove di preferenza la porzione di transizione (3c, 3e) è definita nella metà inferiore della parete periferica (3), avendo a riferimento la sua altezza totale.
13. 13. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-12, in cui la parete periferica (3) definisce una flangia (5), ad una sua estremità assiale opposta alla parete di fondo (4), alla flangia essendo vincolato l’elemento di chiusura (7).
14. 14. La capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-13, in cui il corpo di capsula (2) definisce la parete periferica (3) e la parete di fondo (4) in un pezzo unico stampato ad iniezione di materiale termoplastico oppure di materiale compostabile.
15. 15. Un sistema per preparazione di un prodotto alimentare liquido, comprendente una macchina di preparazione ed una capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-14, in cui la macchina di preparazione ha una disposizione di preparazione che comprende: - un elemento di supporto (30), definente una sede (31) avente un profilo periferico almeno in parte sostanzialmente complementare ad una corrispondente parte di un profilo esterno della parete periferica (3) del corpo di capsula (2); - un primo organo di perforazione (40), per la perforazione della parete di fondo (4) del corpo di capsula (2), comprendente una punta o ago cavo; - un secondo organo di perforazione (50), per la perforazione dell’elemento di chiusura (7) della capsula (1), in cui la sede (31) dell’elemento di supporto (30) ed il primo organo di perforazione (40) sono configurati in modo tale per cui il primo organo di perforazione (40) sia suscettibile di perforare la parete di fondo (4) del corpo di capsula (2) in corrispondenza della regione centrale (10), e dove almeno uno tra il primo organo di perforazione (40) ed il secondo organo di perforazione (52) è configurato per immettere nella capsula (1) un liquido di preparazione in pressione, e l’altro tra il primo organo di perforazione (40) ed il secondo organo di perforazione (52) è configurato per consentire il deflusso del prodotto alimentare liquido dalla capsula (1).