ITRM20110246A1 - Dispositivo dosatore di riempimento per capsule riutilizzabili. - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO DOSATORE DI RIEMPIMENTO PER CAPSULE RIUTILIZZABILI "

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema per capsule monodose per la preparazione di bevande, in particolare caffà ̈.

Nel settore della preparazione di bevande, in particolare nel settore della preparazione del caffà ̈, si à ̈ sempre più diffusa negli ultimi anni, la tendenza ad utilizzare macchine diverse dalla classica caffettiera di tipo moka.

E' molto diffuso infatti l'uso di macchine elettriche, anche per uso domestico, simili a quelle del bar, per la preparazione di caffà ̈ espresso.

Tutte queste macchine si basano sostanzialmente sullo stesso principio e prevedono che l'operatore riempia ogni volta un filtro con la polvere di caffà ̈ e lo agganci alla macchina che produce acqua ad alta temperatura attraverso una caldaia in pressione, in maniera tale da far scorrere l'acqua attraverso la polvere contenuta nel filtro e quindi riempire la tazzina sottostante.

Nel tempo, anche questa metodologia di preparazione, almeno a livello domestico, tende pian piano ad essere soppiantata. Ciò à ̈ dovuto sostanzialmente al fatto che, per motivi di praticità, comodità e velocità d'uso, l'utente preferisce utilizzare macchine che fanno uso di capsule monodose preconfezionate e precaricate con polvere di caffà ̈. Ciò semplifica moltissimo la preparazione, evita di dover conservare la polvere di caffà ̈ in casa, permette di disporre e quindi di scegliere, di volta in volta, un tipo di caffà ̈ diverso.

Inoltre, la progettazione della capsula, in termini di forma, tipo di filtro, quantità di caffà ̈, ecc., associata a particolari caratteristiche di una corrispondente macchina per caffà ̈ consente di ottenere una bevanda preparata secondo canoni e valori ottimali.

Inoltre, essendo le capsule monouso, non c'à ̈ nessuna parte della macchina da lavare ogni volta che si prepara un caffà ̈.

In altri termini, anche in questo settore come in moltissimi altri, l'esigenza ed il desiderio di praticità si coniuga con il principio consumistico dell'usa e getta.

Tuttavia, il mercato dei monodose usa e getta offre un ventaglio di scelta che non potrà mai essere paragonato alla globalità dell'offerta essendone esso stesso una parte seppur emergente.

Pertanto, lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i problemi lasciati ancora aperti dalla tecnica nota e ciò à ̈ ottenuto anzitutto attraverso una capsula riutilizzabile come definita nella rivendicazione n.1.

Ulteriore oggetto della presente invenzione à ̈ un dispositivo per il riempimento di capsule riutilizzabili come definito nella rivendicazione n.5.

Ancora ulteriore oggetto della presente invenzione à ̈ un kit come definito nella rivendicazione n.8.

Ulteriori caratteristiche del dispositivo dell’invenzione in oggetto sono definite nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti.

La presente invenzione, superando i problemi della tecnica nota, comporta numerosi ed evidenti vantaggi.

In particolare, la presente invenzione permette di riutilizzare una capsula monodose o bi-dose per un numero sostanzialmente illimitato di volte, fino al suo deterioramento fisico. Inoltre, il sistema à ̈ completo di un dispositivo dosatore/pressatore/apricapsula. Il trovato secondo la presente invenzione basa le proprie caratteristiche sui seguenti principi di innovazione ed originalità rispetto alle capsule monouso già conosciute dalla tecnica nota:

- Abbassamento drastico dei costi della bevanda realizzata (da 4 a 7 volte in meno il prezzo finale di una bevanda realizzata utilizzando la stessa identica tipologia di prodotto);

- Separazione e smaltimento rifiuti organici e plastica, ovvero differenziazione tra il contenuto organico come la polvere di caffà ̈, tà ̈, carta-filtro o altro contenuto nella capsula e la plastica della capsula stessa. E’ da sottolineare che nelle monouso il disco di carta-filtro à ̈ incollato sul fondo della capsula, quindi chi volesse differenziare lo smaltimento dovrebbe spaccare la capsula con una tenaglia o tagliare con una lama il velo di plastica superiore e poi dopo aver svuotato il caffà ̈ dovrebbe raschiare il fondo con una lametta;

- Scelta enormemente più ampia dei prodotti da inserire all' interno della capsula, infatti rispetto al mercato delle capsule monodose, con il trovato si potrà consumare la bevanda che si preferisce senza essere legati alle poche marche di settore. Basti pensare al mercato delle bevande solubili come i tà ̈, le camomille, gli infusi ecc.. Sul mercato dei monodose ne esistono pochi e di poche marche, con il trovato si avrà la scelta più completa sul mercato a prezzi fino a 7 volte inferiori.

- Qualità del prodotto erogato:

o Per il caffà ̈: il trovato riesce a collocarsi qualitativamente nettamente al di sopra delle capsule monouso preconfezionate in quanto permette l' erogazione di un prodotto anche appena macinato (caratteristica determinante a livello qualitativo), a differenza delle capsule monouso che dopo la macinatura e il confezionamento e la scadenza indicata hanno una longevità anche fino i tre anni.

o Per il Tà ̈ e gli infusi: con il trovato sarà possibile utilizzare le normali bustine da tà ̈ semplicemente inserendole compresse nella capsula, sfruttando così la pressione della macchina si avrà la realizzazione della bevanda senza aspettare i tempi classici di bollitura dell'acqua e dell'infusione. Oltre ai notevoli vantaggi economici e di ampiezza di scelta.

o Per le Tisane: con il trovato sarà possibile, inserendo il dischetto di carta-filtro sul fondo, versare direttamente all' interno della capsula le erbe per gli infusi ed agire come per l' erogazione del tà ̈;

- Funzionalità diverse: Il trovato si presta anche a fungere da capsula per la pulizia e la disincrostazione per molti modelli di macchine da caffà ̈ che necessitano obbligatoriamente del supporto di una capsula vuota altrimenti non potrebbero far scorrere acqua nell'ultimo tratto di erogazione in quanto cadrebbe direttamente nel cassetto raccoglitore. In particolare aggiungendo appositi concentrati anticalcare all' interno della capsula si potrà effettuare una pulizia accurata dell'ultimo tratto di erogazione della macchina in quanto la concentrazione di prodotto anticalcare sarebbe sicuramente più elevata.

Questi ed altri vantaggi, assieme alle caratteristiche ed alle modalità di impiego della presente invenzione, risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di sue forme di realizzazione preferite, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo, facendo riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

- le figure da 1A a 1F sono viste di una capsula riutilizzabile secondo la presente invenzione;

- le figure da 2A a 2F sono viste del corpo principale di un dispositivo dosatore di riempimento per capsule riutilizzabili;

- le figure da 3A a 3D sono viste di un elemento pressore del dispositivo dosatore di riempimento secondo la presente invenzione; e

- le figure da 4A a 4I illustrano le modalità di utilizzo della presente invenzione.

La presente invenzione sarà nel seguito descritta nel dettaglio facendo riferimento alle figure suindicate.

Facendo innanzitutto riferimento alle figure da 1A ad 1F, queste mostrano una capsula 1 per la preparazione di bevande, in particolare caffà ̈, di tipo riutilizzabile. Nella presente descrizione sarà fatto riferimento ad una capsula di formato compatibile con lo standard oggi più diffuso di capsule rigide. E’ da intendersi che lo stesso principio potrà però essere applicato a capsule di formato diverso.

In particolar modo il sistema secondo la presente invenzione lavora con capsule che contengono una quantità di caffà ̈ che oltre ad essere predosata viene opportunamente pressata all'interno della capsula. Tale pressione risulta essere una delle componenti importante per la riuscita di un caffà ̈ espresso di qualità.

Nel seguito della presente descrizione ci si riferirà con il termine “fusto†al corpo principale 2 della capsula che contiene il caffà ̈, con il termine “coperchio†il suo elemento di chiusura 3.

Il fusto 2, nel rispetto dello standard, presenta una forma sostanzialmente cilindrica, leggermente rastremata.

Esso presenta una regione di sommità 4 aperta, per l’immissione delle polvere di caffà ̈ (o altro) ed una porzione di fondo 5 chiusa, provvista di fori di percolamento 6. Sulla porzione di fondo 5 del fusto 2, all’esterno, possono essere previsti degli elementi di rinforzo 7. In particolare, tali elementi sono realizzati nella forma di rinforzi radiali, in numero di cinque, e di un elemento di rinforzo circolare 8 che va a sezionare i cinque settori a spicchio. Tale elementi, sono vantaggiosamente previsti per ridurre lo stress meccanico subito dal fondo durante le operazioni di riempimento e di pressatura che ne ridurrebbe la vita.

In corrispondenza del bordo della regione di sommità 4, à ̈ preferibilmente previsto un elemento sporgente 9, perimetrale, sulla battuta del bordo stesso. Tale elemento, come sarà spiegato anche nel seguito, svolge una funzione di guarnizione, integrata con il fusto, al momento della chiusura della capsula.

Ciò consente di rendere incisiva la tenuta stagna dell'accoppiamento coperchiofusto, nonostante le piccole dimensioni in gioco.

Il fusto 2, prevede infine un elemento di chiusura 10, sulla periferia esterna del bordo di sommità del fusto stesso, che coopera con un corrispondente elemento di chiusura previsto nel coperchio. La chiusura à ̈ quindi del tipo “a pressione†e i due elementi di chiusura cooperano per una chiusura a tenuta.

Le figure 1D ed 1E, si riferiscono ad un coperchio 3 per la capsula secondo la presente invenzione.

In particolare, un elemento di chiusura 11 à ̈ previsto all’interno del bordo del coperchio, in modo da poter cooperare con il corrispondente elemento di chiusura posto all’esterno del fusto.

Ciò consente di poter chiudere la capsula manualmente, dopo il suo riempimento, cosa che non sarebbe invece possibile con un sistema di chiusura inverso, che avrebbe richiesto l’uso di macchine.

Anche il coperchio 3 prevede un anello circolare 12 sulla porzione perimetrale esterna di sommità del coperchio, che svolge una funzione di guarnizione naturale. La funzione di guarnizione di questo anello 12, così come dell’elemento sporgente 9, à ̈ possibile poiché la capsula, durante il funzionamento, viene a contatto diretto con i gruppi di erogazione molto caldi. Il materiale selezionato per la presente invenzione subisce un riscaldamento tale da renderlo minimamente più morbido, tanto da consentirgli di creare un minimo “effetto colla†e migliorando quindi la tenuta. Tale effetto à ̈ assolutamente reversibile, quindi, una volta raffreddata la capsula, i pezzi tornano ad essere perfettamente separabili.

Il coperchio 3 prevede una pluralità di fori di percolamento 13 che, preferibilmente, presentano una conicità che si allarga verso la parte rivolta all’interno del fusto. Ciò consente di ridurre o evitare che grani di polvere di caffà ̈ si depositassero all’interno dei fori, otturandoli e rendendo quindi la capsula meno funzionale nei riutilizzi successivi. Il foro conico, consente di offrire il mimino di superficie possibile dove possa incastrarsi la polvere di caffà ̈. Di conseguenza il coperchio à ̈ facilmente lavabile con il solo getto d'acqua di un rubinetto.

Il coperchio 3 prevede inoltre una lamina circolare interna 14. Questa, oltre a fare da guida per la chiusura della capsula, favorisce la compressione uniforme del caffà ̈ forzando la povere negli spazi direttamente interni al coperchio durante la chiusura. Il materiale di cui il fusto ed il coperchio sono realizzati, à ̈ stato ampiamente selezionato perché avesse delle caratteristiche idonee.

Dopo numerosissimi tentativi la scelta à ̈ caduta sul Delrin<®>, una particolare resina acetalica. Il rendimento di questo materiale permette, in sinergia con le dimensioni tecniche della capsula appositamente studiate per le proprie caratteristiche fisiche, il riutilizzo della capsula per un numero di erogazioni potenzialmente illimitato. Da notare che il materiale utilizzato accoppiato alle caratteristiche tecniche della capsula rende il massimo dopo le prime due o tre erogazioni.

Altri materiali plastici commerciali seppur impiegati nella realizzazione delle capsule monouso non potrebbero essere utilizzati in quanto per proprie caratteristiche non sopportano più di una erogazione o una volta stressati fisicamente e termicamente non riacquistano più le caratteristiche iniziali o per riuscire ad ottenere un compromesso soddisfacente si avrebbe bisogno di aumentarne gli spessori penalizzando notevolmente la quantità di prodotto da inserire nella capsula e di conseguenza la resa del caffà ̈ o della bevanda.

Le successive figure da 2A a 2F sono viste del corpo principale di un dispositivo dosatore di riempimento per capsule riutilizzabili.

L' erogazione corretta di un caffà ̈ con un sistema a capsule à ̈ un “equilibrio†di componenti che se mal bilanciate risultano in un prodotto erogato di scarsa qualità. Partendo dal presupposto che vengono considerate in questo caso le sole componenti tecniche variabili relative alla capsula in questione e non quelle relative ad altro genere di variabili come la miscela, l'indice granulometrico della macinatura, le caratteristiche tecniche della macchina e della relativa pompa, la temperatura dell' acqua, ecc. , un ruolo fondamentale viene svolto dalla dosatura e pressatura del caffà ̈ all'interno della capsula stessa.

E' inoltre importante, affinché l'erogazione avvenga in maniera corretta, che ci sia uniformità di pressatura in quanto la presenza di zone più o meno compresse all'interno della capsula favorirebbero la disomogeneità di velocità di scorrimento dell'acqua con conseguente estrazione difettosa del caffà ̈ che si incanalerebbe principalmente nelle zone dove ci sarebbe meno resistenza.

Pressare la polvere di caffà ̈ all' interno della capsula con strumenti non appositamente studiati comporterebbe in ogni modo al problema sopracitato, senza contare la lentezza dell' operazione e il disordine e sporcizia che causerebbe. Inoltre se non dosato correttamente il caffà ̈ quand’anche in leggero eccesso comporterebbe l'impossibilità di chiudere la capsula, mentre al contrario se anche in dose leggermente scarsa farebbe risultare la bevanda erogata indubbiamente sotto-estratta in quanto all'ingresso dell'acqua si perderebbe gran parte del compattamento del caffà ̈ dovuto alla pressatura oltre alla già dichiarata sotto-dosatura.

Ne deriva la necessità di effettuare una sorta di “rasatura†del caffà ̈ in eccesso nel fusto una volta inserita e pressata adeguatamente la quantità di caffà ̈ corretta.

Il dispositivo 20 secondo la presente invenzione riesce ad ovviare a questo problema in maniera pulita e veloce nel momento in cui si estrae il fusto per effettuare la chiusura.

Altro problema tecnico affrontato e risolto dal trovato à ̈ la difficoltà di apertura della capsula per effettuare al pulizia e lo svuotamento della stessa prima del riutilizzo.

Il dispositivo 20 comprende un corpo principale 21, sostanzialmente cilindrico. Il corpo principale 21 Ã ̈ cavo e presenta un setto 22 di separazione.

Sulla pareti laterali del cilindro 21 sono realizzate due finestre. Un prima finestra 23 di inserimento/estrazione di una capsula ed una seconda finestra 24, opposta alla prima, per consentire all’operatore di esercitare la necessaria forza sulla capsula per la sua estrazione dal dispositivo. Queste modalità di utilizzo saranno chiare nel seguito. Il setto di separazione 22 si trova immediatamente a ridosso delle due finestre 23, 24, e svolge una funzione di supporto della capsula una volta inserita nel dispositivo. Le dimensioni del cilindro 21 e della finestra 23, sono tali da accogliere esattamente una capsula secondo la presente invenzione, privata del coperchio.

Preferibilmente, in corrispondenza delle estremità del cilindro 21, sono previste smussature 25 delle pareti per facilitare l’uso del dispositivo.

Sulla superficie del setto 22 che à ̈ destinata ad accogliere il fondo della capsula, e per il quale svolge la funzione di appoggio sono preferibilmente presenti un elemento sporgente centrale 30 e sei rialzi laterali 31. In questa maniera, quando à ̈ presente la capsula da riempire, al di sotto del fondo si crea uno spazio vuoto capace poi di raccogliere eventuali grani di polvere che cadono al momento dell’estrazione della capsula caricata.

Il setto divide in due il cilindro 21. Una prima regione, di dimensioni maggiori, à ̈ destinata ad accogliere la capsula da caricare e, quindi, la polvere di caffà ̈.

La regione opposta rispetto al setto 21 costituisce un alloggiamento per l'apertura di una capsula chiusa. Tale funzionalità sarà più evidente nel seguito.

Le successive figure da 3A a 3D si riferiscono ad un elemento pressatore da usare in combinazione con il cilindro 21 finora descritto.

L’elemento pressore 40, che sarà indicato anche come “pistone†comprende un disco di pressatura 41, in corrispondenza di una sua estremità.

Il disco di pressatura 41 à ̈ di dimensioni tali da inserirsi perfettamente nel cilindro 21, in particolare all’interno della regione di caricamento, senza che restino giochi tra il disco e le pareti interne del cilindro.

In altre parole, il pistone 41, deve poter scorrere all’interno del cilindro 21 senza particolari attriti, ma anche mantenendo un buon livello di aderenza alle pareti in maniera tale da evitare intersezione di polvere tra disco e pareti.

Il corpo principale 42 del pistone à ̈ preferibilmente realizzato con un elemento la cui forma in sezione à ̈ sostanzialmente una croce, in maniera tale da renderlo sufficientemente resistente alle sollecitazioni meccaniche a cui dovrà essere sottoposto durante l’uso.

All’estremità opposta rispetto al disco di pressatura 41, à ̈ realizzato un elemento di presa 43, per la presa da parte dell’utente.

L’elemento di presa 43 può essere conformato anch’esso a disco, preferibilmente con la parte superiore resa leggermente bombata per renderla più ergonomica e meno spigolosa possibile dato che la pressatura verrà effettuata presumibilmente con il palmo della mano.

Il diametro del disco di presa à ̈ tale da non potersi inserire al’interno del cilindro 21.

Lungo il corpo principale 42 sono state ricavate, lungo l'asse a croce che unisce i due dischi, due sagomature che, come sarà reso più chiaro nel seguito, svolgono una funzione di mezzi di apertura di una capsula in combinazione con l'alloggiamento ricavato sul fondo del cilindro.

Questo, infatti, à ̈ dimensionato per accogliere una capsula ed offrire una sorta di prolunga naturale al fusto della capsula in modo da facilitare la pesa e l’apertura agendo su una leva dall'ampiezza più grande. Ai bordi dell'alloggiamento per l'apertura della capsula si trovano due sagomature che oltre a combaciare con quelle presenti sul pistone facilitano la presa con le dita per l' estrazione della capsula dall' alloggiamento stesso.

Le successive figure da 4A a 4I illustrano invece la modalità di utilizzo della presente invenzione.

Innanzitutto, una capsula 1 deve essere predisposta all’uso. quindi andrà privata del coperchio e andrà invece inserito al suo interno un dischetto filtrante 50, ad esempio in carta.

Il fusto 2 andrà quindi inserito all’interno del cilindro 21, attraverso la prima apertura 23 di inserimento/estrazione oppure, alternativamente, dall’alto.

All’interno del cilindro 21 potrà quindi essere immessa la polvere di caffà ̈ (o altro prodotto in polvere o grani), nella quantità desiderata.

Preferibilmente, il cilindro 21 Ã ̈ tarato per mostrare il giusto livello di prodotto. Ad esempio potranno essere presenti dei segni al suo interno.

Quindi, occorrerà inserire il pistone 40 nel cilindro 21, in maniera tale che il disco di pressatura 41 sia all’interno del cilindro.

A questo punto si potrà esercitare una pressione sul pistone 40, agendo sull’elemento di presa 43.

Lasciando il pistone inserito, senza pressare ulteriormente, si potrà spingere il fusto 2 attraverso la seconda apertura 24, in maniera tale da spingere il fusto 2 della capsula fuori attraverso l’apertura 23 di estrazione.

Durante la fuoriuscita della capsula, il bordo superiore 55 dell’apertura 23, sfiorerà il bordo superiore del fusto, rasando il prodotto depositato e pressato all’interno del fusto, lasciandone al suo interno la corretta quantità.

A questo punto, il fusto 2 può essere chiuso con il suo coperchio 3. La chiusura, come già detto avviene tramite un sistema a scatto, quindi sarà necessario esercitare una certa pressione. La capsula 1, così riempita, à ̈ dunque pronta per essere utilizzata in una macchina per caffà ̈.

Qualora il cilindro dosatore 21 fosse stato riempito con una quantità di caffà ̈ sufficiente per riempire più di una capsula, potrà semplicemente essere inserito una secondo fusto del cilindro 21 e ripetere le operazioni ora descritte.

Infatti, i caffà ̈ rimasto nel cilindro dosatore, ben compattato dalla precedente azione di pressatura, resta in sospensione nel dispositivo, senza cadere.

Quindi si potrà procedere all'inserimento del secondo fusto vuoto dalla stessa apertura laterale 23, dopodiché si potrà procedere nuovamente alla pressatura ed espulsione del secondo fusto.

Al termine dell’operazione, quando non si vogliano riempire altri fusti di capsule, il caffà ̈ rimasto nel cilindro dosatore 21 potrà essere rimosso, semplicemente girando il dispositivo in un barattolo.

Come già indicato, la presente invenzione può essere utilizzata anche con preparati per bevande diverse dal caffà ̈. E’ da intendersi che l’uso del dispositivo potrà essere adattato anche in base al preparato che si vuole utilizzare.

Ad esempio se si usa un preparato che non richiede pressatura, à ̈ evidente che non sarà necessario utilizzare l’elemento pressore 20.

La presente invenzione à ̈ stata fin qui descritta con riferimento a sue forme di realizzazione preferite. È da intendersi che possono esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Capsula (1) riutilizzabile per preparati in polvere o granuli per la preparazione di bevande, comprendente: - un fusto (2) per contenere il preparato, presentante un fondo (5) recante una prima pluralità di fori (6); - un coperchio (3), atto ad essere amovibile posto a chiusura del fusto (2) e recante una seconda pluralità di fori (13); 3 - mezzi di connessione (10, 11) atti a cooperare per realizzare una connessione stabile del coperchio (3) sul fusto (2) per mezzo di una pressione.
2. 2. Capsula (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta prima e7o seconda pluralità di fori (6, 13) presenta una conicità.
3. 3. Capsula secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre un elemento sporgente (9), perimetrale, in corrispondenza di una battuta del bordo di detto fusto (2), atto a svolgere una funzione di guarnizione quando riscaldato.
4. 4. Capsula secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, comprendente inoltre un anello circolare (12) su una porzione perimetrale esterna di sommità del coperchio (2), atto a svolgere una funzione di guarnizione quando riscaldato.
5. 5. Dispositivo dosatore di riempimento per capsule riutilizzabili, comprendente un cilindro dosatore (21), cavo, presentante un setto di separazione (22); detto cilindro (21) presentando una prima finestra (23) di inserimento/estrazione di una capsula, ed una seconda finestra (24), opposta alla prima finestra (23); il dispositivo comprendendo inoltre un elemento pressore (40) comprendente un disco di pressatura (41), in corrispondenza di una sua estremità, tale da inserirsi senza giochi nel cilindro (21), in particolare all’interno della regione di caricamento.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui detto elemento pressore (40) comprende inoltre un corpo principale (42) del pistone ed un elemento di presa (43), per la presa da parte dell’utente, all’estremità opposta rispetto al disco di pressatura (41).
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui detto corpo principale (42) comprende mezzi per l’apertura di una capsula.
8. 8. Kit per la preparazione di monodosi di preparato in polvere per caffà ̈ o simili, comprendente un dispositivo dosatore di riempimento secondo una delle rivendicazioni da 5 a 7 ed una o più capsule riutilizzabili secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4.
9. 9. Kit secondo la rivendicazione 8, comprendente inoltre uno o più elementi filtranti per dette capsule riutilizzabili.