ITTO20090216A1 - Capsula per la preparazione di una bevanda, in particolare caffe', e gruppo porta-capsula per il suo utilizzo - Google Patents

Description

"Capsula per la preparazione di una bevanda, in particolare caffà ̈, e gruppo porta-capsula per il suo utilizzo"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce in generale alle capsule per la preparazione di bevande, in particolare caffà ̈, mediante iniezione di un liquido e/o vapore sotto pressione.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare una capsula di tipo migliorato, atto a consentire la preparazione di bevande, ed in particolare caffà ̈, di caratteristiche organolettiche eccellenti.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l'invenzione con una capsula comprendente un corpo di contenimento a forma di tazza, con una parete di fondo sopra la quale si estende una struttura d separazione presentante una pluralità di razze fra cui sono definiti corrispondenti interspazi; in una porzione centrale la parete di fondo presentando una pluralità di aperture di uscita della bevanda, disallineate rispetto a dette razze;

un primo foglio di materiale filtrante, disposto su detta struttura di separazione in modo tale per cui fra detto primo foglio, la struttura a razze e la parete di fondo risulta definita una pluralità di camere di estrazione;

una quantità di materiale in polvere o grani, in particolare caffà ̈ tostato macinato, disposta nel corpo di contenimento sopra detto primo foglio di materiale filtrante, e

un secondo foglio di materiale filtrante, applicato ad un bordo perimetrale sommitale di detto corpo;

la disposizione essendo tale per cui nell'uso la pressione del fluido immesso nella capsula à ̈ suscettibile di provocare una deformazione di detto primo foglio filtrante in modo tale per cui esso tende a ravvicinarsi alla parete di fondo attraverso gli interspazi fra le razze, definendo lungo i fianchi opposti di ciascuna razza rispettivi condotti o passaggi essenzialmente radiali di flusso della bevanda verso le aperture di uscita della parete di fondo.

Secondo un'ulteriore caratteristica, il corpo di contenimento e detta struttura di separazione a razze sono convenientemente realizzate con una materia plastica biodegradabile proveniente da fonti rinnovabili, in particolare acido polilattico. Grazie a tale caratteristica la capsula secondo la presente invenzione non risulta dannosa per l'ambiente.

Secondo un'ulteriore caratteristica, le suddette aperture di uscita predisposte nella parete di fondo del corpo di contenimento a forma di tazza hanno essenzialmente una forma a guisa di croce.

Come apparirà più chiaramente dalla descrizione che segue, il corpo di contenimento può essere realizzato in due parti separate, ovvero una parte principale comprendente la parete laterale della capsula e la suddetta struttura di separazione a razze, ed un fondello formante la parete di fondo, tale fondello essendo convenientemente saldato a detta parte principale.

In un altro modo di realizzazione il corpo di contenimento può essere realizzato in un sol pezzo, mediante stampaggio.

Ulteriori caratteristiche della capsula secondo la presente invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.

Forma parimenti oggetto della presente invenzione un gruppo porta-capsula per l'utilizzo ottimale di una capsula come sopra definita.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 Ã ̈ una vista sezionata di una capsula per la preparazione di bevande secondo la presente invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica esplosa che mostra la struttura di una capsula secondo un primo modo di realizzazione della presente invenzione;

la figura 2a à ̈ una vista in pianta dall'alto di parte della capsula mostrata nelle figure 1 e 2;

la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica esplosa che mostra un altro modo di realizzazione di una capsula secondo la presente invenzione;

la figura 4 Ã ̈ una vista prospettica a scala ingrandita che mostra la deformazione operativa di un foglio di materiale filtrante disposto sopra la struttura di separazione a razze in una capsula secondo l'invenzione;

la figura 5 Ã ̈ una vista parziale sezionata di una capsula secondo l'invenzione nella condizione deformata di detto foglio di materiale filtrante, sezione presa essenzialmente secondo la linea V-V della figura 1;

la figura 6 Ã ̈ una vista che mostra una capsula ed un associato gruppo porta-capsula secondo l'invenzione; e

la figura 7 Ã ̈ analoga alla figura 6 e mostra una variante di realizzazione.

Con 1 nei disegni à ̈ complessivamente indicata una capsula secondo l'invenzione, per la preparazione di una bevanda, in particolare caffà ̈, mediante iniezione di un liquido, in particolare acqua, e/o vapore sotto pressione.

La capsula 1 comprende un corpo di contenimento a forma di tazza, complessivamente indicato con 2.

In un primo modo di realizzazione, illustrato nelle figure 1, 2 e 2a, il corpo 2 comprende una parte principale 2a ed un fondello 2b. La parte principale 2a definisce una parete laterale anulare, ad esempio tronco-conica, della capsula, e presenta una flangia sommitale 2c che si estende radialmente verso l'esterno, ed una flangia anulare inferiore 2d, che si estende radialmente verso l'interno.

La parte principale 2a del corpo 2 nella sua porzione inferiore forma integralmente una struttura di separazione 3 comprendente una pluralità di razze 4. Tale struttura di separazione 3 presenta preferibilmente tre o quattro razze 4 fra loro equispaziate.

Come si vede in particolare nella figura 1, nell'esempio di realizzazione illustrato le razze 4 presentano una sezione trasversale rastremata verso il basso, essenzialmente a semicerchio, con una superficie piana superiore essenzialmente complanare con la superficie superiore della flangia 2d.

Fra le razze 4 risultano definiti corrispondenti interspazi 5, essenzialmente a forma di settori di cerchio (si veda in particolare la figura 2).

Il fondello 2b del corpo 2 presenta una parete laterale 2e anulare, ad esempio troncoconica, ed una parete di fondo 2f. Quest'ultima nella sua porzione centrale presenta una pluralità di aperture 6, per la fuoriuscita della bevanda, che nella condizione assemblata del corpo 2 risultano disallineate rispetto alle razze 4, ed affacciate agli interspazi 5 definiti fra queste. Nell'esempio di realizzazione illustrato la parete di fondo 2f presenta una apertura 6 per ciascuno degli interspazi o settori 5. Inoltre, tali aperture 6 sono essenzialmente a forma di croce, ovvero realizzate come due tagli incrociati.

Convenientemente la parte principale 2a ed il fondello 2b del corpo di contenimento 2 sono realizzati mediante stampaggio e, rispettivamente, mediante termoformatura, con una materia plastica preferibilmente di tipo biodegradabile e/o compostabile, ad esempio acido polilattico (PLA).

Il fondello 2b viene infilato sulla parte inferiore della porzione principale 2a del corpo di contenimento 2, e viene quindi saldato ad essa, ad esempio a mezzo di un sonotrodo. Anche la parete di fondo 2f di tale fondello può essere saldata ai bordi inferiori delle razze 4, anche in questo caso ad esempio a mezzo di un sonotrodo.

La capsula 1 comprende inoltre un primo foglio 7 di materiale filtrante, ad esempio carta-filtro, disposto sulla struttura di separazione 3, ovvero sulle razze 4, nonché sulla flangia inferiore interna 2d del corpo di contenimento 2 (si veda in particolare la figura 1). In tal modo, fra il foglio di materiale filtrante 7, la struttura a razze 3-4 e la parete di fondo 2f risulta definita una pluralità di camere di estrazione, ciascuna in corrispondenza di un interspazio 5 compreso fra dette razze.

Il foglio 7 di materiale filtrante può essere saldato, ad esempio termicamente o a mezzo di un sonotrodo, alle superfici o facce superiori delle razze 4, ed eventualmente anche alla flangia 2d.

Come mostrato nella figura 1, sopra il foglio 7 di materiale filtrante à ̈ disposta una quantità di un materiale in polvere o grani 8, in particolare caffà ̈ tostato macinato. Tale materiale può essere convenientemente pressato, ad esempio con una pressione fra 2 e 50 kg per centimetro quadrato della sezione trasversale media della capsula.

Con 9 Ã ̈ indicato un secondo foglio di materiale filtrante, ad esempio carta-filtro, applicato e saldato alla flangia perimetrale sommitale 2c del corpo di contenimento 2.

Nella figura 3 Ã ̈ mostrato un altro modo di realizzazione di una capsula 1 secondo la presente invenzione. In tale modo di realizzazione il corpo di contenimento 2 Ã ̈ realizzato integralmente in un sol pezzo di materia plastica stampata, preferibilmente di tipo biodegradabile e/o compostabile, quale l'acido polilattico.

La conformazione del corpo di contenimento 2 della realizzazione secondo la figura 3 corrisponde morfologicamente al risultato dell'accoppiamento della parte principale 2a e del fondello 2b della realizzazione secondo le figure precedenti.

Per il resto, la capsula 1 secondo la figura 3 corrisponde essenzialmente a quella descritta con riferimento alle figure da 1 a 2a, salvo che le razze 4 hanno preferibilmente una sezione trasversale rastremata verso l'alto onde evitare sottosquadri che renderebbero più complesse le attrezzature di stampaggio.

Nell'utilizzo, per la preparazione di una bevanda si procede all'iniezione (in modo per sé noto) di un liquido (acqua) e/o vapore sotto pressione nella capsula 1, attraverso il foglio di materiale filtrante superiore 9.

A causa della pressione di tale fluido che agisce sul pannello di materiale in polvere o grani 8, il foglio di materiale filtrante inferiore 7 subisce una deformazione, ed in particolare uno stiramento, sostanzialmente come à ̈ mostrato nella figura 4: le porzioni di tale foglio che sono affacciate agli interspazi fra razze 4 adiacenti della struttura di separazione "spanciano" verso il basso, tendendo a ravvicinarsi alla parete di fondo 2f del corpo 2 della capsula. Di conseguenza, lungo i fianchi opposti di ciascuna razza 4 risultano definiti rispettivi microcondotti o passaggi essenzialmente radiali, indicati con 10 nella figura 5, che convogliano il flusso dell'estratto o bevanda sostanzialmente secondo le frecce a tratteggio della figura 4, verso la parte centrale della parete di fondo 2f della capsula, e dunque verso le aperture di uscita 6 di quest'ultima.

Come si à ̈ già detto in precedenza, convenientemente la capsula secondo l'invenzione à ̈ realizzabile con un materiale polimerico biodegradabile e/o compostabile derivante da fonti rinnovabili. Per contro, le capsule attualmente in uso sono realizzate con materiali non biodegradabili, derivanti da fonti non rinnovabili, quali i polimeri di sintesi derivati dal petrolio, oppure da alluminio. Dopo l'utilizzo, le capsule esauste secondo la tecnica anteriore rappresentano una potenziale minaccia per l'ambiente, in quanto non biodegradabili.

L'utilizzo di acido polilattico per la realizzazione di una capsula per la preparazione di bevande comporta peraltro l'adozione di speciali accorgimenti in vista delle sue specifiche caratteristiche reologiche, ed in particolare delle sue caratteristiche termomeccaniche. Infatti, l'acido polilattico tende a rammollirsi a temperature dell'ordine di 55-60°C. In vista di questa caratteristica, e delle notevoli pressioni in gioco cui una capsula per la preparazione di una bevanda viene assoggettata nell'uso, l'utilizzo dell'acido polilattico appare piuttosto problematico: tale materiale in effetti nel corso dell'erogazione si rammollisce e tende ad occupare i volumi che trova a disposizione nell'apparecchiatura di estrazione, con conseguente possibile decompattazione della massa o pannello di materiale in polvere o grani contenuto nella capsula.

La peculiare struttura della capsula secondo l'invenzione, come sopra descritta, à ̈ tale da consentire l'utilizzo dell'acido polilattico per la sua realizzazione, permettendo il beneficio di una completa biodegradabilità.

Nell'utilizzo per l'estrazione di una bevanda calda, il materiale della parete di fondo della capsula va incontro ad un fenomeno di rilassamento a caldo, di entità crescente con il tempo di percolazione, il che comporta essenzialmente un progressivo incremento della sezione delle aperture di efflusso 6 attraverso le quali fuoriesce la bevanda. È così possibile modificare le caratteristiche della bevanda ottenuta modificando il tempo impostato di percolazione. Ad esempio, con tempi di percolazione relativamente brevi à ̈ possibile ottenere un eccellente caffà ̈ espresso, mentre con tempi di percolazione più lunghi à ̈ possibile ottenere un ottimo caffà ̈-filtro o cosiddetto caffà ̈ americano.

Convenientemente, la capsula secondo la presente invenzione può essere utilizzata in un gruppo porta-capsula di tipo sostanzialmente per sé noto, comprendente una classica doccetta microforata di fondo.

Nella figura 6 un gruppo porta-capsula di tale tipo à ̈ schematicamente rappresentato ed indicato con 11. Convenientemente, sul fondo di tale gruppo à ̈ realizzato un risalto 12 centrale, destinato a sostenere la parte centrale del fondo di una capsula 1, in particolare la zona di raccordo centrale fra le razze 4, al fine di controbilanciarne il rammollimento dovuto alla temperatura e alla pressione del fluido iniettato nella capsula.

Nella figura 7 à ̈ mostrata una variante di realizzazione in cui nella parete di fondo 2f della capsula à ̈ predisposta una sede 13 in cui un risalto 12 del porta-capsula 11 à ̈ suscettibile di impegnarsi per assicurare il centraggio reciproco.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Capsula (1) per la preparazione di una bevanda, in particolare caffà ̈, mediante iniezione di un liquido e/o vapore sotto pressione, comprendente un corpo di contenimento (2) a forma di tazza, con una parete di fondo (2f) sopra la quale si estende una struttura di separazione (3) presentante una pluralità di razze (4) fra cui sono definiti corrispondenti interspazi (5); la parete di fondo (2f) presentando in una sua porzione centrale una pluralità di aperture (6) di uscita della bevanda, disallineate rispetto a dette razze (4); un primo foglio (7) di materiale filtrante, disposto su detta struttura di separazione (3) in modo tale per cui fra detto primo foglio (7), la struttura a razze (3) e la parete di fondo (2f) risulta definita una pluralità di camere di estrazione; una quantità di un materiale in polvere o grani (8), in particolare caffà ̈ tostato macinato, eventualmente pressato, disposta nel corpo di contenimento (2) sopra detto primo foglio (7) di materiale filtrante; e un secondo foglio (9) di materiale filtrante, applicato ad un bordo perimetrale sommitale di det to corpo (2); la disposizione essendo tale per cui nell'uso la pressione del fluido immesso nella capsula (1) à ̈ suscettibile di provocare una deformazione di detto primo foglio filtrante (7) in modo tale per cui esso tende a ravvicinarsi alla parete di fondo (2f) attraverso gli interspazi (5) fra le razze (4), definendo lungo i fianchi opposti di ciascuna razza (4) rispettivi condotti o passaggi (10) essenzialmente radiali per il flusso della bevanda verso le aperture (6) della parete di fondo (2f).
2. 2. Capsula secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo di contenimento (2) comprende una parte principale (2a) formante la parete laterale della capsula e detta struttura di separazione (3) a razze (4), ed un fondello (2b) connesso a tenuta alla estremità inferiore di detta parte principale (2a).
3. 3. Capsula secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo di contenimento (2) a forma di tazza à ̈ realizzato in un sol pezzo.
4. 4. Capsula secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna delle razze (4) presenta una sezione trasversale rastremata.
5. 5. Capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo di contenimento (2) Ã ̈ realizzato con un polimero biodegradabile, in particolare acido polilattico.
6. 6. Capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le suddette aperture (6) della parete di fondo (2f) comprendono una pluralità di intagli, e sono preferibilmente a forma di croce.
7. 7. Capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la parete di fondo (2f) à ̈ di un materiale le cui caratteristiche termomeccaniche sono tali per cui nell'uso la sezione di dette aperture (6) di uscita della bevanda à ̈ variabile in funzione del tempo di percolazione e/o della temperatura.
8. 8. Capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui nella parete di fondo (2f) Ã ̈ realizzata almeno una sede (13) atta a ricevere una formazione a risalto (12) di centraggio predisposta in un gruppo porta-capsula (11).
9. 9. Gruppo porta-capsula per l'utilizzo di una capsula (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una parete operativamente destinata ad impegnare la parete di fondo (2f) di una capsula (1), e presentante una formazione centrale a risalto (12) destinata ad appoggiare e sostenere la parte centrale di detta parete di fondo (2f) della capsula (1) nonché la parte centrale di detta struttura di separazione (3) a razze (4).