ITTO20100658A1 - Sistema, macchina percolatrice e metodo per la preparazione di una bevanda per infusione a concentrazione selezionabile dall'utente - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"SISTEMA, MACCHINA PERCOLATRICE E METODO PER LA PREPARAZIONE DI UNA BEVANDA PER INFUSIONE A CONCENTRAZIONE SELEZIONABILE DALL'UTENTE"

La presente invenzione è relativa ad una capsula, sistema, macchina percolatrice e metodo per la preparazione di una bevanda per infusione.

Sono noti numerosi sistemi per la preparazione di bevande per infusione, quali caffè, te, infusi di erbe e frutti, eccetera, che fanno uso di una cialda o capsula contenente un letto di un substrato infusibile più o meno finemente suddiviso, quale caffè macinato, foqlie di te o parti di erbe e/o frutti e via dicendo.

In qenerale, tali sistemi si basano sull'invio di un flusso di acqua allo stato di vapore in pressione all'interno della capsula, nella quale viene successivamente praticata un'apertura (per esempio perforando una parete di fondo della capsula) attraverso la quale si raccoglie, in uscita, un flusso di liquido percolato attraverso il substrato infusibile, che costituisce la bevanda.

Per la maggior parte, tali sistemi sono, tuttavia, configurati per produrre un'unica tipologia di bevanda, poiché i fenomeni di scambio di materia alla base dell'infusione risultano unicamente funzione delle caratteristiche fisiche ed organolettiche del substrato infusibile. In altre parole, l'ottenimento di una bevanda avente caratteristiche differenti può essere perseguito unicamente modificando la distribuzione del substrato infusibile all'interno della cialda, per esempio ricorrendo ad un substrato più finemente suddiviso o maggiormente compattato per ridurre il grado di vuoto ed aumentare la tortuosità del letto di substrato infusibile, così da ridurre il volume di vapor d'acqua che condensa e viene a contatto con le particelle del substrato a parità di tempo di infusione/estrazione.

È noto, per esempio, ottenere caffè "ristretti" a partire da cialde ad hoc aventi una predeterminata distribuzione del macinato selezionata per risultare in una maggiore concentrazione di estratto nella bevanda.

In alternativa, sono note macchine erogatrici di caffè che permettono, partendo da una medesima cialda, di modificare le caratteristiche di concentrazione di estratto nella bevanda compattando il letto di substrato infusibile, oppure ancora agendo a valle della capsula su sistemi valvolari e/o di parzializzazione del flusso facenti parti della macchina erogatrice stessa.

In generale, è noto, per esempio da EP1125535, creare una contro-pressione nella camera di percolazione di una macchina da caffè per aumentare il tempo di contatto tra macinato ed acqua sotto pressione, il cui flusso attraverso il letto di substrato infusibile viene rallentato strozzando la sezione di passaggio del condotto di uscita, che è provvisto di un opportuno ugello ad apertura regolabile .

Tuttavia, la necessità di ricorrere a capsule specifiche per la preparazione di bevande ad elevata concentrazione di estratto costituisce una limitazione importante alla possibilità di scelta da parte del consumatore finale, che si vede costretto ad effettuare una selezione entro un insieme discreto di concentrazioni disponibili sul mercato e non può regolare in modo fine le caratteristiche della bevanda in funzione del proprio gusto. Inoltre, una tale soluzione impone l'acquisto periodico dei vari tipi di capsule per mantenere invariata la possibilità di scelta.

I sistemi noti che puntano a differenziare le caratteristiche della bevanda da infusione compattando il letto di substrato comprimendo la capsula stessa o, ancora, modificando il volume della camera di estrazione, risentono, poi, della variabilità della distribuzione del substrato, che generalmente non è omogenea, per cui la concentrazione di estratto nelle bevande ottenute presenta, in generale, un grado significativo di variabilità e imprevedibilità .

È avvertita, quindi, nel settore, l'esigenza di disporre un sistema che consenta all'utente di regolare a piacimento, in modo facilmente riproducibile, la concentrazione di estratto nella bevanda per infusione in maniera indipendente dalle caratteristiche del letto di substrato infusibile e/o dello spessore delle pareti della capsula.

Scopo della presente invenzione pertanto quello di fornire un sistema per la preparazione di una bevanda per infusione da capsula, il quale consenta di soddisfare in modo semplice ed economico almeno una delle suddette esigenze.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto relativa ad un sistema come definito nella rivendicazione 1, ad una macchina percolatrice come definita nella rivendicazione 16, ed a un metodo come definito nella rivendicazione 17.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, ne viene descritta nel seguito una preferita forma di attuazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la Figura 1 illustra una vista laterale in sezione di un sistema per la preparazione di una bevanda per infusione secondo l'invenzione;

- la Figura 2 illustra una variante del sistema di Figura 1;

- la Figura 3 illustra una vista laterale in sezione di una capsula per la preparazione di una bevanda per infusione secondo l'invenzione;

- la Figura 4 illustra una vista laterale in sezione di una seconda forma di realizzazione della capsula di Figura 3;

- la Figura 5 illustra una vista laterale schematica di una seconda forma di realizzazione del sistema di Figura 1; e

- la Figura 6 illustra una vista laterale in sezione di una terza forma di realizzazione del sistema di Figura 1.

Con riferimento alla Figura 1 è indicato nel suo complesso con 1 un sistema per la preparazione di una bevanda per infusione da capsula. Il sistema comprende un serbatoio dell'acqua 2, collegato idraulicamente ad una pompa 3, per esempio una elettropompa a vibrazione (vibratory pump), atta ad alimentare un flusso di acqua in pressione ad una prima linea 4 dell'acqua calda, sulla quale è prevista una caldaia 5 per il riscaldamento dell'acqua, e ad una seconda linea 6 di servizio. Il sistema comprende inoltre un involucro 30, nella fattispecie illustrata avente, per semplicità, sviluppo sostanzialmente cilindrico, ed entro il quale è ricavata, disposta lunqo un relativo asse centrale H, una coppa porta-capsula 8 atta ad alloppiare una capsula 9 contenente un letto 10 di un substrato infusibile.

Una capsula 9 per l'uso in conqiunzione con il sistema dell'invenzione (si vedano ulteriormente le Fiqure 3 e 4) comprende un involucro 90 a tazza, avente una parete di fondo 91 ed una parete laterale 92, ed un coperchio 93, i quali sono realizzati, preferibilmente, in un materiale termoplastico, per esempio PP o materiale biodeqradabile.

Il coperchio 93 è perforato in modo da permettere il passaqqio di un fluido verso l'interno della capsula 9, più particolarmente per permettere il passaqqio del suddetto flusso di acqua in pressione. Nella fattispecie illustrata, il coperchio 93 presenta una pluralità di fori 93a distribuiti in modo sostanzialmente omoqeneo su tutta la superficie del coperchio stesso.

La capsula 9 è dunque, tipicamente, del tipo non staqno, che viene comunemente commercializzato in confezione singola o plurima in atmosfera protetta.

Più particolarmente, la parete di fondo 91 è sostanzialmente costituita da un disco convogliatore di scolo avente una faccia superiore 91a ed una faccia inferiore 91b.

Tale disco convogliatore presenta, ricavate sulla sua faccia superiore 91a, una pluralità di scanalature 94 atte a convogliare un fluido che vi percoli verso una relativa porzione centrale 95, la quale presenta almeno un foro passante che definisce, almeno parzialmente, una camera di estrazione.

Nella fattispecie illustrata, più particolarmente, le scanalature 94 sono conformate come tratti di archi di circonferenza concentrici, mentre la porzione centrale 95 presenta una pluralità di fori 96 passanti, i quali sono preferibilmente disposti radialmente, equidistanziati tra loro intorno ad un centro C della parete di fondo 91.

Inoltre, il disco convogliatore che costituisce la parete di fondo 91 presenta, sulla sua faccia inferiore 91b un primo anello 97 disposto centralmente rispetto al disco convogliatore e sporgente verso l'esterno della capsula 9. Più particolarmente, la circonferenza interna dell'anello 97 risulta sostanzialmente tangente ai fori 96. Preferibilmente, il bordo inferiore dell'anello 97 è sostanzialmente piatto o leggermente smussato.

In questo modo, in corrispondenza della porzione centrale della parete di fondo 91, risulta definito, mediante i fori 96 disposti radialmente e l'anello 97, un condotto 98 di uscita o camera di estrazione per un fluido percolato attraverso la capsula 9.

Preferibilmente, il disco convogliatore che costituisce la parete di fondo 91 presenta, sulla sua faccia inferiore 91b, un secondo anello 99 concentrico al primo anello 97 ed avente, rispetto a quest'ultimo, diametro maggiore. Più particolarmente, il secondo anello 99 sporge, rispetto alla faccia inferiore 91b, in misura pari al primo anello 97.

Più preferibilmente, la sezione del bordo inferiore del secondo anello 99 in un piano parallelo all'asse H e passante per il centro C della capsula 9 è sostanzialmente conformata a coda di rondine.

Entro la capsula 9, dalla parte della faccia superiore 91a della parete di fondo 91, risulta definita una camera 100 delimitata perifericamente dalla parete laterale 92 dell'involucro 90 della capsula, e compresa tra il coperchio 93 ed il disco che definisce la parete di fondo 91. Tale camera 100 alloggia il letto 10 di substrato infusibile, formato, per esempio, da caffè macinato, foglie di thè, parti di erbe o frutti, eccetera.

Preferibilmente, tra la faccia superiore 91a che porta le scanalature 94 ed il letto 10 di materiale infusibile viene interposto un disco di carta filtrante 100a al fine di evitare che particelle di substrato infusibile siano trascinate da un flusso di acqua/vapore che percola entro il letto 10 stesso.

Il sistema 1 comprende, inoltre, una camera di raccolta 101 ed un otturatore 20.

La camera di raccolta 101 è ricavata nella coppa porta-capsula 8 ed è disposta inferiormente alla e sostanzialmente coassiale con la coppa porta-capsula 8 stessa. Nella fattispecie illustrata, la camera di raccolta 101 comprende una porzione 102 a sviluppo sostanzialmente semi-toroidale, la quale è in comunicazione fluidica con la coppa porta-capsula 8. Preferibilmente, il diametro interno della porzione 102 è maqqiore del diametro interno dell'anello 97 della capsula 9. Inoltre, il diametro esterno della porzione 102 è preferibilmente inferiore al diametro esterno del secondo anello 99.

L'otturatore 20 comprende un corpo principale 21 cilindrico ed una testa 22 delimitata, dalla parte opposta al corpo principale 21, da una superficie avente sviluppo sostanzialmente semisferico. Una tale qeometria della testa 22 è particolarmente vantaqqiosa per l'interazione con la superficie smussata del bordo inferiore dell'anello 97 della capsula 9.

L'otturatore è alloggiato mobile entro una cavità 34 interna all'involucro 30, tra una posizione di chiusura, nella quale coopera con l'anello 97 della capsula 9, interrompendo la comunicazione fluidica tra la camera 100 interna alla capsula 9 stessa e la camera di raccolta 101, ed una posizione di apertura, nella quale la comunicazione fluidica tra la camera 100 e la camera di raccolta 101 viene ripristinata, mediante la definizione di una luce 103 di passaggio tra la testa 22 dell'otturatore 20 e l'anello 97 della capsula 9.

In questo modo, il flusso del fluido percolato in uscita dalla capsula 9 attraverso il condotto 98 e diretto verso la camera di raccolta 101 viene interrotto quando l'otturatore 20 è nella posizione di chiusura, mentre viene reso possibile quando l'otturatore 20 è nella posizione di apertura. In particolare, in questa condizione, il fluido percolato è in grado di fluire in uscita dalla capsula 9 attraverso il condotto 98 e la luce 103 di passaggio per raggiungere la camera 101 di raccolta, la quale è, a sua volta, in comunicazione fluidica con un condotto di scarico aperto all'esterno del sistema 1 ed atto a trasferire il fluido percolato, ovvero la bevanda per infusione, in un apposito contenitore (per esempio una tazza, un bicchiere, eccetera).

Vantaggiosamente, l'otturatore 20 è pre-caricabile in modo selettivo da parte di un utente.

Secondo una prima forma di realizzazione, il sistema 1 comprende vantaggiosamente mezzi elastici 23, per esempio costituiti da una molla elicoidale o da un elemento in gomma opportunamente sagomato, operativamente collegati con l'otturatore 20 e pre-caricabili in modo selettivo da parte di un utente.

Più particolarmente, i mezzi elastici 23 sono compresi tra, e cooperanti con, l'otturatore 20 ed un elemento a leva 24 angolarmente mobile rispetto all'otturatore 20 in un piano trasversale rispetto all'asse H per variare il pre-carico dei mezzi elastici 23.

Il sistema 1 comprende un corpo a tazza 25 entro il quale sono alloggiati i mezzi elastici 23. L'otturatore 20 è, in particolare, scorrevole entro il corpo a tazza 25, tra un primo fondo corsa individuato da uno spallamento 25a del corpo a tazza 25 ed un secondo fondo corsa individuato da una prima estremità 23a dei mezzi elastici 23.

Al corpo a tazza 25 è accoppiato mediante una filettatura 26 il suddetto elemento a leva 24. La modifica della posizione angolare dell'elemento a leva 24, ovvero una sua rotazione intorno all'asse H, modifica il grado di pre-compressione dei mezzi elastici 23 entro il corpo a tazza 25 e, di conseguenza, la forza applicata dai mezzi elastici 23 sull'otturatore 20. Nel caso in cui i mezzi elastici 23 sono costituiti da una molla elicoidale, tale forza sarà proporzionale, attraverso la costante elastica della molla, alla relativa corsa di compressione.

Nell'involucro 30 del sistema entro il quale è ricavata una opportuna cava angolare 24a entro la quale l'elemento a leva 24 può essere fatto ruotare. La cava angolare 24a ha una altezza compatibile con uno spostamento dell'insieme di otturatore 20, corpo a tazza 25 ed elemento a leva 26 da e verso la capsula 9 lungo l'asse H, entro un recesso 27 ricavato nell'involucro 30 stesso.

Inoltre, il corpo a tazza 25 presenta sulla superficie esterna della sua parete laterale una costola (non illustrata) atta ad impegnarsi entro una corrispondente scanalatura (non illustrata) ricavata entro la parete del recesso 27. In questo modo, al corpo a tazza 25 viene impedito di ruotare intorno all'asse H quando viene modificata la posizione angolare dell'elemento a leva 24.

In questo modo, l'otturatore 20 applica una contropressione che si oppone al flusso del fluido percolato in uscita dalla capsula e, più particolarmente, in corrispondenza dell'anello 97. In altre parole, in uso, solo quando la pressione del fluido percolato raggiunge un valore tale da bilanciare la contro-pressione esercitata dall'otturatore 20, quest'ultimo si muove lungo l'asse H allontanandosi dalla capsula 9 e rendendo la luce 103 percorribile dal fluido.

Anche la velocità di uscita dalla capsula 9 verso la camera di raccolta 101 risulta, dunque, funzione di tale contro-pressione. Di conseguenza, in virtù di un maggiore o minore tempo di contatto tra liquido percolante e le particelle costituenti il letto 10 di substrato infusibile, anche la concentrazione di estratto nella bevanda percolata sarà funzione di tale contro-pressione. Per esempio, nel caso in cui la bevanda sia caffè, ad una contro-pressione maggiore corrisponderà l'ottenimento di un caffè più concentrato (espresso o ristretto), mentre una contropressione ridotta porterà all'ottenimento di un caffè crema.

Risulta altresì particolarmente vantaggioso che la contro-pressione imposta sia indipendente dalla pressione del flusso di vapore alimentato in ingresso alla capsula 9. È inoltre conveniente che l'entità di tale contro-pressione sia selezionabile in modo semplice e facilmente riproducibile da parte dell'utente, e che possa essere mantenuta inalterata per un numero molto elevato di cicli di preparazione della bevanda per infusione.

Il sistema 1 comprende, inoltre, una camera 32 ricavata nell'involucro 30 da parte opposta alla coppa porta-capsula 8 rispetto al recesso 27 e collegata fluidicamente alla linea di servizio 6.

Entro la camera di ricevimento 32 è alloggiato a tenuta di fluido un corpo elasticamente deformabile 33 e cooperante con l'elemento a leva 24. Per esempio, tale corpo 33 è costituito da una membrana.

Nell'involucro 30 sono alloggiati, in una cavità 34 disposta da parte opposta alla camera di ricevimento 32, secondi mezzi elastici 35 spostabili all'interno di detta cavità 34 ed atti ad andare in battuta contro uno spallamento 34a della stessa.

Tali mezzi elastici 35 sono atti a mantenere l'insieme di corpo a tazza 25, otturatore 20 ed elemento a leva 24 in una prima configurazione di riposo in cui non si ha interazione tra l'otturatore 20 e l'anello 97 della capsula.

Quando, in uso, venga inviato un flusso di un fluido in pressione nella camera di ricevimento 32, la deformazione del corpo 33 è tale da causare la traslazione lungo l'asse H entro il recesso 27 di elemento a leva 24, corpo a tazza 25 e otturatore 20, vincendo la forza resistente dei secondi mezzi elastici 35 e portando l'otturatore 20 in battuta contro il bordo inferiore del disco 97 della capsula 9. In questo modo risulta applicata in corrispondenza dell'anello 97 e della luce di passaggio 103 (otturata) una contro-pressione la cui entità è definita dal pre-carico dei mezzi elastici 23. Inoltre, il secondo anello 99 conformato a coda di rondine come descritto in precedenza, ove presente, rimane vantaggiosamente compresso (per effetto della pressione interna alla capsula 9) contro il piano orizzontale della coppa porta capsula 8, impedendo così la dispersione del percolato.

Vantaggiosamente, il sistema 1 può comprendere inoltre un sistema di taratura dei mezzi elastici 23 precaricabili, per esempio comprendente una vite (non illustrata) inserita nel fondo del corpo a tazza 25, atto a regolare il grado di pre-carico dei mezzi elastici 23 in modo opportunamente compatibile con la corsa angolare consentita all'elemento a leva 24 leva dalla cava angolare 24a.

Il sistema 1 descritto sopra può essere utilizzato per i tipi di macchine percolatici di bevande per infusione a sviluppo orizzontale o verticale nelle quali la capsula contenente il substrato infusibile viene introdotta in una apposita sede ricavata entro il corpo erogatore.

Secondo una variante illustrata in Figura 2, un analogo sistema 1' può essere utilizzato nelle macchine percolatici di bevande nelle quali la capsula viene posta in una coppa porta-capsula distinta dal corpo principale della macchina e che viene, per l'uso, fissata in modo rimovibile a quest'ultima . In Figura 2, gli elementi identici o corrispondenti a quelli del sistema 1 suddescritto sono identificati, ove possibile, dagli stessi simboli utilizzati in Figura 1 per i loro omologhi.

Il sistema 1' comprende un analogo corpo a tazza 25 comprendente mezzi elastici selettivamente pre-caricabili 23, un elemento a leva 24, ed un otturatore 20.

Il sistema 1' si differenzia dal sistema 1 suddescritto in quanto, per tenere conto della differente geometria e disposizione reciproca di coppa porta-capsula 8 e corpo a tazza 25, che risultano necessariamente disassati, comprende un leverismo 60 comprendente un perno di rinvio 61, una leva basculante 63 incernierata al braccio 64 della coppa porta-capsula 8', il perno di rinvio 61 essendo cooperante con l'otturatore 20 e con un elemento di attuazione 62. Più particolarmente, il corpo a tazza 25 coopera con l'elemento di attuazione 62; la leva basculante 63 impegna il perno di rinvio 61, il perno di rinvio 61 e l'otturatore 20 in modo da trasmettere il moto di traslazione del corpo a tazza 25 all'otturatore 20. In questo modo viene occlusa, in maniera del tutto equivalente a quanto descritto con riferimento alla prima variante, la luce di passaggio 103. Il sistema 1' fornisce in questo modo una contro-pressione che si oppone, in uso, al flusso di fluido percolato in pressione in uscita dalla capsula 9 in corrispondenza dell'anello 97. Tale contro-pressione è, anche in questo caso, sostanzialmente data dal pre-carico dei mezzi elastici 23.

In una seconda variante, illustrata in Figura 5 ed ivi indicata con 1'', i mezzi elastici 33 selettivamente precaricabili da parte dell'utente comprendono un corpo elasticamente deformabile e cooperante con l'otturatore 20 per muovere quest'ultimo da e verso la capsula 9 lungo l'asse H. In particolare, il corpo elasticamente deformabile 33 può cooperare con l'otturatore 20 portandolo nella posizione di chiusura in cui l'otturatore 20 coopera con l'anello 97 della capsula 9.

Più particolarmente, il corpo elasticamente deformabile 33, per esempio costituito da una membrana, è alloggiato a tenuta di fluido entro una camera 32' atta a ricevere un fluido operativo, e coopera con l'otturatore 20 per muovere lo stesso da e verso la capsula 9 lungo l'asse H.

La regolazione del pre-carico del corpo 33 elasticamente deformabile è ottenibile mediante l'invio controllato alla camera 32' di un flusso di un fluido ad una pressione direttamente selezionabile da parte dell'utente. Con riferimento alla fattispecie illustrata in Figura 5 l'invio è effettuato lungo la linea 6, il flusso di fluido agendo sulla membrana 33 dal basso. A tale scopo, l'otturatore 20 comprende vantaggiosamente una porzione cilindrica scorrevole a tenuta entro la camera di ricevimento 32', la quale può essere, a sua volta, ricavata entro un involucro di alloggiamento 30. La camera di ricevimento 32' è aumentabile con un flusso di un liquido di servizio, tipicamente acqua fredda, la cui pressione è regolabile in modo selettivo dall'utente per mezzo di un regolatore di flusso/pressione 50 disposto a monte della camera di ricevimento 32' lungo il circuito 6 di alimentazione del liquido di servizio. Essendo l'otturatore 20 operativamente collegabile alla parete di fondo 91 della capsula 90, e più propriamente all'anello 97, il sistema 1'' fornisce una contro-pressione che si oppone, in uso, al flusso di fluido percolato in pressione in uscita dalla capsula 9 in corrispondenza dell'anello 97. Tale contropressione è, in questo caso, sostanzialmente data dalla pressione del flusso di liquido di servizio nella camera di ricevimento 32'.

Secondo una variante illustrata in Figura 3, la parete di fondo 91 comprende, inoltre, un perno 701 che si estende lungo l'asse centrale H dalla faccia inferiore 91b ed un elemento a piattello 702 provvisto di una sede centrale 703 di forma sostanzialmente cilindrica ed atta ad inserirsi a scatto ed essere trattenuto, in modo scorrevole, sul perno 701 stesso.

Più particolarmente, l'elemento a piattello 702 comprende un corpo centrale 704 a sviluppo sostanzialmente cilindrico e definente internamente, almeno parzialmente, la sede centrale 703, ed una porzione a piattello 705. La porzione a piattello 705 è, preferibilmente, rastremata. In particolare, il diametro esterno della porzione a piattello 705 è maggiore da parte opposta alla parete di fondo 91.

Inoltre, in questo caso, il bordo inferiore dell'anello 97 è preferibilmente smussato, in modo da definire, dalla parte dell'elemento a piattello 702, almeno una porzione di una superficie dell'anello 97 orientata, nello spazio, parallelamente alla superficie esterna della porzione a piattello 705 rastremata.

Secondo la variante di Figura 3, quindi, risulta definita una luce di passaggio 103'' tra anello 97 e la porzione periferica dell'elemento a piattello 702. In altre parole, l'insieme costituito dalla parete di fondo 91 provvista di anello 97 e perno 701 e dall'elemento a piattello 702, funziona sostanzialmente da valvola.

Anche in questo caso, così come per la variante di Figura 4 illustrata in precedenza, la luce di passaggio 103'' può essere strozzata facendo traslare l'elemento a piattello 702 verso la parete di fondo 91, portando l'otturatore 20 a cooperare con l'elemento a piattello 702 stesso.

In maniera del tutto analoga a quanto descritto in precedenza, per le tre varianti 1, 1' e 1'' del sistema, è possibile per l'utente pre-caricare in modo selettivo l'otturatore 20 che determina, direttamente o indirettamente (cioè mediante l'elemento a piattello 702) la strozzatura della luce di passaggio 103 o 103''. In questo modo, l'utente determina l'entità della contropressione che il flusso di fluido percolato in uscita dalla capsula 9 deve vincere e, di conseguenza, il tempo di contatto tra fluido percolante e letto 10 può essere convenientemente regolato. L'utente è così in grado di regolare selettivamente la concentrazione di estratto nella bevanda percolata, che sarà sostanzialmente funzione di tale contro-pressione.

La Figura 6 illustra una ulteriore variante del sistema dell'invenzione, indicato nel suo complesso con 1''', nel quale l'otturatore 20 è azionabile e selettivamente regolabile da parte dell'utente mediante mezzi attuatori condotti elettricamente o elettromagneticamente. Più particolarmente, tali mezzi attuatori possono comprendere uno o più tra un motore elettrico lineare, un elettromagnete o un dispositivo piezoelettrico.

In Figura 6, gli elementi identici o corrispondenti a quelli del sistema 1 suddescritto sono identificati, ove possibile, dagli stessi simboli utilizzati in Figura 1 per i loro omologhi. In particolare, il sistema 1 comprende un otturatore 20 mobile tra una posizione di chiusura, nella quale coopera con l'anello 97 della capsula 9, interrompendo la comunicazione fluidica tra la camera 100 interna alla capsula 9 stessa e la camera di raccolta 101, ed una posizione di apertura, nella quale la comunicazione fluidica tra la camera 100 e la camera di raccolta 101 viene ripristinata, mediante la definizione di una luce 103 di passaggio tra la testa 22 dell'otturatore 20 e l'anello 97 della capsula 9.

Il sistema 1''' si differenzia dal sistema 1 suddescritto per il fatto di comprendere, in luogo dei mezzi elastici 23 pre-caricabili, mezzi attuatori 70 selettivamente regolabili da parte dell'utente in modo da regolare opportunamente l'entità della contropressione fornita per mezzo dell'otturatore 20 e che si oppone, in uso, al flusso di fluido percolato in pressione in uscita dalla capsula 9 in corrispondenza dell'anello 97.

Per esempio, tali mezzi attuatori 70 possono comprendere un motore lineare elettrico del quale sia possibile regolare la coppia, o un elettromagnete del quale sia possibile variare lo stato di eccitazione regolando l'intensità della corrente elettrica alimentata, o ancora un dispositivo piezoelettrico il cui grado di deformazione possa essere regolato variando l'entità della tensione applicata .

In uso, un flusso di vapor d'acqua ottenuto in uscita dalla caldaia 3, viene alimentato lungo la linea 4 in ingresso alla capsula 9 il cui coperchio è, a tale scopo, opportunamente perforato, in modo da imbibire le particelle che formano il letto 10 di substrato infusibile e realizzare così lo scambio di materia alla base dell'estrazione. Lo scambio di materia risulta, in particolare, favorito dalla pressione dell'acqua/vapore che penetra più facilmente nel substrato infusibile.

Il flusso di liquido che percola attraverso il letto 10 di substrato infusibile viene convogliato dalle scanalature 94 sulla faccia superiore del disco che costituisce la parete di fondo 91 verso una porzione centrale di quest'ultima e, più particolarmente, attraverso uno o più fori 96 passanti, ovvero entro il condotto di uscita 98 verso la camera di raccolta 101.

Un flusso di acqua di servizio viene inviato lungo la linea 6, anche in modo temporizzato rispetto all'invio del flusso di vapor d'acqua lungo la linea 4 alla capsula 9, ovvero in modo regolato (per esempio al superamento di una predeterminata pressione di set-point) , nella camera di ricevimento 32 in modo da deformare il corpo elastico 33 e determinare, di conseguenza, lo spostamento dell'elemento a leva 24, del corpo a tazza 25 e dell'otturatore 20 entro l'involucro 30 in una configurazione di uso, nella quale l'otturatore 20 va in battuta contro il bordo inferiore dell'anello 97 della parete di fondo 91 della capsula 9 e strozza, di conseguenza, la luce 103 di passaggio.

In questo modo, il flusso di liquido percolato attraverso il letto 10 di substrato infusibile si trova a dover vincere, per proseguire il suo percorso entro la camera di raccolta 101, la contro-pressione determinata dalla strozzatura della luce di passaggio 103 e avente entità corrispondente al pre-carico dei mezzi elastici 23. Quest'ultimo viene selezionato dall'utente variando la posizione angolare dell'elemento a leva 24 leva entro la cava angolare 26, per esempio prima o durante l'invio del flusso di vapor d'acqua alla capsula.

Il volume della camera di ricevimento 32 si riempie ad ogni ciclo di preparazione di una bevanda, dal momento che, in condizioni di riposo, i secondi mezzi elastici 35 riportano l'insieme di corpo a tazza 25, elemento a leva 24 e otturatore 20 alla configurazione di riposo.

L'azionamento dell'otturatore 20 può avvenire con un ritardo, dato dal tempo di riempimento della camera di ricevimento 32 per deformare il corpo elastico 33. Tale ritardo può essere vantaggiosamente utilizzato per assicurare il riempimento di vapore d'acqua del letto 10 di substrato infusibile entro la capsula 9.

Da un esame delle caratteristiche del sistema secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che esso consente di ottenere.

Con questo sistema non è necessario variare la distribuzione delle particelle del substrato infusibile per ottenere bevande con concentrazione di estratto differenti, poiché il tempo di contatto tra vapor d'acqua e substrato viene regolato dal pre-carico dei mezzi elastici 23, il quale è selezionato dall'utente semplicemente variando la posizione angolare dell'elemento a leva 24, oppure, nel caso della variante 1'', variando il flusso/pressione del fluido operativo nella camera di ricevimento 32'. Ancora, nella variante 1''', l'entità del pre-carico applicato all'otturatore 20 viene vantaggiosamente regolata agendo sulla regolazione elettrica/elettromagnetica dei mezzi attuatori 70.

Inoltre, per applicare una contro-pressione opposta all'uscita del flusso di liquido percolato tale da variare la concentrazione di estratto nella bevanda, non è necessario ricorrere a delicati sistemi valvolari disposti all'interno della macchina percolatrice, che richiederebbero, in caso di anomalie, di smontare almeno parte del sistema per eseguire operazioni di manutenzione.

Vantaggiosamente, infatti, la regolazione di tale contro-pressione viene ottenuta sfruttando la struttura interna della capsula 9, la quale viene opportunamente modificata strozzandone l'uscita mediante l'interazione con l'otturatore 20.

Appare, poi, evidente che con capsula, sistema, macchina percolatrice e metodo dell'invenzione si abbattono i costi legati alla necessità di differenziare la produzione di capsule specifiche per differenti concentrazioni di estratto, incrementando sensibilmente le possibilità di personalizzazione della bevanda da parte dell'utente .

Inoltre, poiché l'entità della contro-pressione applicata è funzione sostanzialmente del solo pre-carico dei mezzi elastici 23 (33), il sistema 1 (1'') dell'invenzione è caratterizzato da una elevata riproducibilità del processo di preparazione della bevanda. Analogamente, tale elevata riproducibilità del processo di preparazione della bevanda viene garantito dalla variante 1''', nella quale l'entità della contro-pressione applicata è funzione sostanzialmente della sola grandezza elettrica di attivazione dei mezzi attuatori 70. Inoltre, in questo caso, rispetto al sistema 1 o 1'', vengono ridotti i tempi e la frequenza degli interventi di manutenzione.

Risulta infine chiaro che al sistema descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di protezione delle rivendicazioni .

In particolare, la scelta di utilizzare una membrana 33 come mezzo elastico nel sistema 1'' di Figura 5 è dettata dal fatto che, in questo modo, si eliminano sostanzialmente i problemi di tenuta nel tempo.

Il sistema 1'' può essere convenientemente modificato eliminando la membrana 33 ed inserendo, al contempo, delle guarnizioni sulla porzione inferiore della guida dell'otturatore 20, realizzando così un "cilindro idraulico". In questo modo, mediante l'invio di un flusso di fluido di acqua di servizio lungo la linea 6 verso la camera di ricevimento 32', il cilindro idraulico (ovvero l'otturatore 20 provvisto di opportune guarnizioni) può essere direttamente caricato in modo regolabile, per intervento del regolatore di flusso 50, e risulta quindi atto a trasmettere la spinta corrispondente alla capsula 9 in corrispondenza dell'anello 97.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Sistema (1) per la preparazione di una bevanda per infusione da una capsula (9) contenente un letto (10) di un substrato alimentare infusibile; la capsula (9) comprendendo almeno un ingresso (93a) alimentabile con un flusso regolabile di acqua vapore in pressione per la preparazione di una bevanda per infusione ed almeno un condotto di uscita (96, 103) del flusso percolato attraverso detto letto (10); il condotto di uscita comprendendo una luce (103) di passaggio; caratterizzato dal fatto di comprendere: un otturatore (20) mobile lungo un asse (H) trasversale rispetto ad una parete di fondo (91) della capsula (9), l'otturatore (20) essendo atto a cooperare con detta capsula (9) in modo da occludere almeno parzialmente la detta luce (103) di passaggio del detto condotto di uscita (96, 103); e - mezzi di applicazione (23; 33; 10''') sul detto otturatore (20) di un carico selezionabile da un utente operativamente collegati con il detto otturatore (20). 2.- Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui detta capsula (9) comprende un anello (97) sporgente verso l'esterno della capsula (9) ed affacciato, in uso, verso il detto otturatore (20), la detta luce (103) di passaggio essendo definita almeno parzialmente tra detto anello (97) e detto otturatore (20), il detto otturatore (20) esercitando una pressione variabile sul detto anello (97). 3.- Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui il detto otturatore (20) comprende una testa (22) delimitata da una superficie avente sviluppo sostanzialmente semisferico ed atta a cooperare con detto anello (97). 4. - Sistema secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detti mezzi di applicazione comprendono mezzi elastici (23; 33) pre-caricabili in modo selettivo da detto utente. 5.- Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi elastici (23) sono compresi tra, e cooperanti con, detto otturatore (20) ed un elemento a leva (24) angolarmente mobile rispetto all'otturatore (20) in un piano trasversale rispetto a detto asse (H) per variare il pre-carico di detti mezzi elastici (23). 6.- Sistema secondo la rivendicazione 4 o 5, comprendente un corpo a tazza (25), i detti mezzi elastici (23) essendo alloggiati entro detto corpo a tazza (25), il detto otturatore (20) essendo scorrevole entro detto corpo a tazza (25) tra un primo ed un secondo fondo corsa lungo il detto asse (H). 7.- Sistema secondo la rivendicazione 6, in cui il detto elemento a leva (24) è accoppiato mediante una filettatura (26) a detto corpo a tazza (25). 8.- Sistema secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto di comprendere un involucro (30) di alloggiamento di detto corpo a tazza (25) e detto otturatore (20), detto involucro definendo una camera di ricevimento (32) di un flusso di liquido in pressione per spostare detto corpo a tazza (25) e detto otturatore (20) da e verso detta capsula (9) lungo il detto asse (H). 9.- Sistema secondo la rivendicazione 8, comprendente un corpo elasticamente deformabile (33) alloggiato a tenuta di fluido entro detta camera di ricevimento (32) e cooperante con detto elemento a leva (24). 10.- Sistema secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto involucro (30) comprende, da parte opposta a detta camera di ricevimento (32) una cavità (34), il detto corpo a tazza (25) portando secondi mezzi elastici (35) spostabili all'interno di detta cavità (34) ed atti ad andare in battuta contro uno spallamento (34a) della stessa. 11.- Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detti mezzi di applicazione comprendono: un circuito fluidico (6) attraversabile da un fluido di servizio; un regolatore di flusso (50) interposto lungo il detto circuito (6); e una camera (32; 32') di ricevimento del detto fluido di servizio disposta a valle del detto regolatore di flusso (50); il detto otturatore (20) essendo affacciato all'interno di detta camera (32') di ricevimento. 12.- Sistema secondo la rivendicazione 11, comprendente un corpo a tazza (25), la detta camera (32') di ricevimento essendo almeno parzialmente definita all'interno di detto corpo a tazza (25), il detto otturatore (20) essendo scorrevole all'interno di detto corpo a tazza (25) tra un primo ed un secondo fondo corsa lungo il detto asse (H). 13.- Sistema secondo la rivendicazione 11 o 12, comprendente un involucro (30) del detto corpo a tazza (25) e di detto otturatore (20), l'involucro (30) definendo internamente una cavità (34), il detto corpo a tazza (25) portando secondi mezzi elastici (35) spostabili all'interno di detta cavità (34) ed atti ad andare in battuta contro uno spallamento (34a) della stessa. 14.- Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detti mezzi di applicazione sono ad azionamento elettrico o elettromagnetico. 15.- Sistema secondo la rivendicazione 14, in cui detti mezzi di applicazione comprendono almeno uno tra un motore elettrico lineare o un elettromagnete o un dispositivo piezoelettrico. 16.- Macchina percolatrice per la preparazione di una bevanda per infusione, comprendente un sistema (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 15. 17.- Metodo per la preparazione di una bevanda infusibile, comprendente le fasi di: a) alimentare un flusso regolabile di acqua vapore in pressione ad una capsula (9) comprendente un letto (10) di un substrato alimentare infusibile ed un condotto di uscita (96, 103) del flusso percolato attraverso detto letto; e b) estrarre un flusso di infuso attraverso detto condotto di uscita (96, 103); caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre le fasi di: c) occludere almeno parzialmente mediante un otturatore (20) operativamente accoppiabile con detta capsula (9) una luce (103) di passaggio di detto condotto di uscita (96, 103), a detto otturatore (20); e d) applicare, durante detta fase c), a detto otturatore (20) un carico selezionabile dall'utente in modo da regolare l'entità di una contro-pressione che si oppone al flusso di fluido percolato in uscita dalla detta capsula (9). 18.- Metodo secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre la fase e) di selezionare e regolare l'entità di detto carico modificando il grado di pre-carico di mezzi elastici (23; 33) agenti su detto otturatore (20). 19.- Metodo secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che la detta fase e) viene eseguita ruotando un elemento a leva (24) elasticamente collegato al detto otturatore (20).