ITUA20171163A1 - Capsula per la preparazione di bevande - Google Patents

Description

“CAPSULA PER LA PREPARAZIONE DI BEVANDE”

La presente invenzione è relativa ad una capsula per la produzione di una bevanda.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad una capsula comunemente utilizzata in un gruppo infusore comprendente una sede atta a ricevere la capsula ed una testa di erogazione per alimentare un fluido in pressione nella capsula stessa.

La sede a tazza e la testa di erogazione sono mobili una rispetto all’altra tra una posizione operativa, in cui la sede a tazza e la testa di erogazione sono accoppiate a tenuta di fluido fra loro, ed una posizione di riposo, in cui la sede e la testa di erogazione sono separate tra loro in modo da consentire il caricamento, manuale o automatico, di una capsula all’interno della sede.

La capsula comprende un corpo a tazza limitato da una parete laterale e da una parete di fondo; un coperchio di chiusura del corpo a tazza; un disco montato all’interno del corpo a tazza; ed una camera di contenimento per una sostanza da infondere ricavata tra il disco, il coperchio di chiusura, e la parete laterale del corpo a tazza.

La sostanza contenuta nella camera è una sostanza sotto forma di liquido, di concentrato, o di granulato come, per esempio, polvere di caffè, foglie di tè, cacao, latte in polvere, granulato di brodo.

Il disco presenta una pluralità di aperture passanti atte ad essere attraversate da una bevanda ottenuta a seguito dell’introduzione di un fluido in pressione all’interno della camera.

In generale, per realizzare una bevanda di buona qualità è desiderabile che, a seguito dell’iniezione di un fluido in pressione nella capsula, si verifichi una fase di pre-infusione per consentire al fluido di penetrare in modo sostanzialmente uniforme nella sostanza da infondere prima di defluire all’esterno della capsula.

A tale scopo sono state proposte svariate soluzioni, molte delle quali prevedono l’impiego di una membrana disposta all’interno della camera per chiudere a tenuta la camera stessa e configurata per perforarsi o lacerarsi per impegno relativo contro degli elementi di perforazione portati dal disco quando la pressione all’interno della camera raggiunge un valore prestabilito. Capsule di questo tipo sono descritte, ad esempio, in EP1472156B e EP1808382B1. Scopo della presente invenzione è di realizzare una capsula del tipo sopra specificato per la produzione di una bevanda, la quale capsula sia di semplice ed economica attuazione e non preveda l’utilizzo di elementi interni di apertura della capsula attivabili dalla pressione del fluido di iniezione.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una capsula per la produzione di una bevanda come rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di una preferita forma di attuazione della capsula della presente invenzione;

la figura 2 è una vista prospettica esplosa della capsula della figura 1;

la figura 3 è una sezione longitudinale della capsula della figura 1;

la figura 4 è una vista prospettica di un primo particolare della figura 2;

le figure 5, 6, e 7 sono tre viste laterali schematiche, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un gruppo infusore illustrato in tre differenti posizioni operative;

le figure 8 e 9 sono due viste prospettiche di due varianti del particolare della figura 4; e

le figure 10 e 11 sono due viste prospettiche di due varianti di un secondo particolare della figura 2.

Con riferimento alle figure 1, 2, e 3, con 1 è indicata, nel suo complesso, una capsula per la produzione di una bevanda infusa come, per esempio, caffè, tè, cioccolata, latte, o brodo.

La capsula 1 comprende un corpo a tazza 2 di forma troncoconica ed un coperchio 3 di chiusura del corpo a tazza 2 stesso.

Il corpo a tazza 2 è preferibilmente realizzato in un materiale termoplastico, e presenta un asse 4 longitudinale.

Il corpo a tazza 2 è limitato da una parete 5 laterale sostanzialmente coassiale all’asse 4 e da una parete 6 di fondo, la quale è opposta al coperchio 3, e presenta una apertura 7 centrale chiusa da una pellicola 8 saldata all’interno del corpo a tazza 2 stesso.

La parete 5 è realizzata almeno in parte in materiale elasticamente deformabile, e comprende una porzione 9 allargata, una porzione 10 ristretta, ed una porzione 11 intermedia collegata alla porzione 9 in corrispondenza di un primo spallamento 12 anulare ed alla porzione 10 in corrispondenza di un secondo spallamento 13 anulare.

Lo spallamento 13 comprende una fascia esterna 14 sostanzialmente piana ed una fascia interna 15 bombata verso l’interno della capsula e configurata per facilitare la deformazione del corpo a tazza 2 secondo modalità che verranno meglio illustrate nel seguito.

Il coperchio 3 presenta, nella fattispecie, la forma di un disco piano, è realizzato in materiale plastico o metallico o in laminato metallo-plastico multistrato, ed è saldato ad una flangia 16 anulare sporgente radialmente verso l’esterno da una estremità libera della porzione 9.

Il corpo a tazza 2 alloggia al proprio interno un foglio 17 piano, il quale presenta una forma circolare, è provvisto di un bordo perimetrale fissato allo spallamento 12, e presenta una pluralità di micro perforazioni 18 ricavate attraverso il foglio 17 stesso. Preferibilmente, il foglio 17 è realizzato in materiale plastico e, come si vedrà, ha la funzione di delimitare superiormente, all’interno della capsula 1, il volume destinato ad alloggiare il materiale da infondere.

Il corpo a tazza 2 alloggia, inoltre, al proprio interno, un disco 19, il quale si estende perpendicolarmente all’asse 4, e presenta un bordo perimetrale bloccato assialmente all’interno di una cavità anulare ricavata in corrispondenza di un punto intermedio della porzione 11.

Il disco 19 definisce, unitamente alla parete 5 ed al foglio 17, una camera 20 di contenimento per una sostanza da infondere, nella fattispecie polvere di caffè.

Il disco 19 è realizzato, preferibilmente, in materiale plastico sostanzialmente rigido ed è limitato assialmente da una prima faccia 21 interna alla camera 20 e da una seconda faccia 22 esterna alla camera 20, e presenta una pluralità di aperture 23 passanti estendentisi tra le facce 21 e 22.

Il disco 19 supporta un filtro 24 di tipo noto, preferibilmente realizzato in materiale cartaceo, il quale è permeabile ai liquidi e si estende sulla faccia 21 del disco 19 stesso.

Il disco 19 presenta, inoltre, un puntale 25 centrale di perforazione, il quale sporge dalla faccia 22 coassialmente all’asse 4, e presenta un’altezza, misurata parallelamente all’asse 4, minore di una distanza tra la pellicola 8 e la faccia 22.

Secondo quanto illustrato nella figura 4, il puntale 25 comprende, nella fattispecie, tre pareti 26 radiali, le quali sono uniformemente distribuite attorno all’asse 4, e sono raccordate centralmente fra loro per definire una punta 27 di perforazione.

Il puntale 25 comprende, inoltre, per ciascuna parete 26, una rispettiva piastra 28 curvilinea, la quale si estende attorno all’asse 4, ed è collegata, in corrispondenza di un suo punto intermedio, ad una estremità libera della parete 26 stessa.

Le pareti 26 e le piastre 28 definiscono fra loro tre canali 29 di deflusso, i quali sono radialmente aperti verso l’esterno, e sono disposti e configurati in modo da favorire il deflusso della bevanda verso l’apertura 7. Secondo delle varianti non illustrate, il numero delle pareti 26 e, quindi, delle piastre 28 e dei canali di deflusso 29 può essere maggiore o minore rispetto a quello dall’esempio sopra descritto.

Il disco 19 è provvisto, inoltre, di una membrana 30, la quale è realizzata, per esempio, in alluminio, presenta una forma anulare, è fissata sulla faccia 22 del disco 19 tramite saldatura o incollaggio, e si estende attorno al puntale 25 e davanti alle aperture 23.

Ovviamente, la membrana 30 può essere saldata sull’intera superficie della faccia 22 del disco 19 con l’esclusione delle aperture 23 oppure, per esempio, solamente lungo un proprio bordo perimetrale oppure lungo il bordo perimetrale e in corrispondenza di altre aree, puntiformi o di qualsivoglia forma, della faccia della membrana 23 rivolta verso il disco 19.

Secondo quanto illustrato nella figura 3, il diametro esterno della membrana 30 è convenientemente tale per cui tutta la faccia 22 del disco 19 risulta coperta dalla membrana 30. Secondo altre forme di attuazione non illustrate, il diametro esterno della membrana 30 può essere inferiore a quello dell’esempio illustrato a condizione che la membrana 30 sia sufficientemente estesa da coprire tutte le aperture 23 del disco 19.

Con riferimento alle figure da 5 a 7, la capsula 1 viene utilizzata in un gruppo infusore 31 comprendente una sede 32 a tazza atta a ricevere e trattenere la capsula 1 ed una testa 33 di erogazione, la quale è provvista di un ago 34 cavo di alimentazione sporgente dalla testa 33 verso la sede 32 ed atto, in uso, a perforare il coperchio 3 della capsula 1 per alimentare all’interno di quest’ultima un fluido in pressione, normalmente acqua calda in pressione. La testa 33 è mobile, rispetto alla sede 32, tra una posizione operativa (figura 7), in cui la sede 32 e la testa 33 sono accoppiate a tenuta di fluido fra loro, ed una posizione di riposo (figura 5).

Quando la testa 33 è disposta nella sua posizione di riposo, la capsula 1 viene inserita all’interno della sede 32 in una sua configurazione iniziale, in cui la capsula 1 non è completamente inserita all’interno della sede 32, ma è disposta con la propria parete 6 di fondo a contatto di una parete di fondo della sede 32 e, all’estremità opposta, sporge all’esterno della sede 32 stessa (figura 5), con la propria flangia 16 affacciata a, e distanziata da, un bordo libero di ingresso della sede 32 stessa. In questa configurazione, la pellicola 8 è ancora integra e distanziata dalla punta 27.

La testa 33 viene spostata in primo luogo dalla sua posizione di riposo in una posizione intermedia (figura 6), in cui la testa 33 si dispone a contatto della flangia 16 ed il coperchio 3 viene perforato dall’ago 34, e quindi dalla sua posizione intermedia alla sua posizione operativa (figura 7), in cui la sede 32 e la testa 33 si accoppiano a tenuta di fluido fra loro con l’interposizione della flangia 16 stessa per consentire all’ago 34 di alimentare un fluido caldo in pressione nella capsula 1.

A seguito dello spostamento della testa 33 dalla sua posizione intermedia nella sua posizione operativa:

la capsula 1 viene compressa tra la sede 32 e la testa 33; questa compressione determina il cedimento della parete 6 di fondo che tende a rientrare verso l’alto e la deformazione elastica della parete 5 in corrispondenza dello spallamento 13 con conseguente schiacciamento della capsula 1 stessa tra il disco 19 e la parete 6;

la pellicola 8 viene perforata dalla punta 27 di perforazione; e

preferibilmente, le estremità delle piastre 28 si dispongono a contatto della parete 6 di fondo per stabilizzare i canali 29 di deflusso.

Una volta perforata la pellicola 8 e liberata l’apertura 7 centrale, l’acqua calda in pressione viene alimentata all’interno della capsula 1 tramite l’ago 34, attraversa il foglio 17 microforato, e perviene nella camera 20 ancora chiusa dalla membrana 30.

L’aumento della pressione nella camera 20 garantisce una diffusa penetrazione dell’acqua calda in pressione nella polvere di caffè e provoca la progressiva espansione delle zone della membrana 30 corrispondenti alle aperture 23.

Quando la pressione nella camera 20 è almeno pari ad un valore di soglia determinato, le zone della membrana 30 corrispondenti alle aperture 23 collassano consentendo alla bevanda di fluire attraverso le aperture 23 ed ai canali 29 di deflusso di canalizzare la bevanda stessa attraverso l’apertura 7 e, quindi, all’esterno della capsula 1.

Una volta terminata l’erogazione della bevanda, i lembi della pellicola 8, non più soggetti alla pressione della bevanda stessa, si chiudono attorno alla punta 27 trattenendo all’interno della capsula 1 eventuali residui di erogazione.

A proposito di quanto sopra esposto è opportuno precisare che:

- in funzione della sostanza contenuta nella camera 20, il foglio 17 microforato può mancare e, in questo caso, la camera 20 è limitata dal coperchio 3, dalla parete 5, e dal disco 19; ad esempio, il foglio 17 è normalmente presente se la capsula 1 è destinata alla produzione di bevande, quale caffè “espresso”, ottenute mediante infusione ad una pressione relativamente elevata, dell’ordine di 9-10 atmosfere o più, mentre è normalmente assente nel caso in cui la capsula 1 sia destinata alla produzione di bevande ottenute da sostanze solubili mediante infusione ad una pressione inferiore, dell’ordine di 4-5 atmosfere o meno; e

- in funzione della sostanza contenuta nella camera 20 e/o in caso di dimensioni relativamente ridotte delle aperture 23 (figura 8), il filtro carta 24 può mancare.

Secondo la variante illustrata nella figura 10, la membrana 30 viene eliminata e sostituita con una membrana 35 provvista di una pluralità di micro perforazioni 36 configurate per consentire il passaggio della bevanda quando la pressione nella camera 20 è almeno pari ad un predeterminato valore di soglia.

Secondo la variante illustrata nella figura 11, la membrana 30 viene eliminata e sostituita con una membrana 37 provvista di una pluralità di incisioni 38, le quali vengono ricavate incidendo la membrana 37 con un laser, e sono configurate per aprirsi quando la pressione nella camera 20 è almeno pari al citato valore di soglia.

A proposito della membrana 35 microforata e della membrana 37 micro intagliata è opportuno precisare che, anche se in questi casi la membrana 35, 37 saldata al di sotto del disco 19 non chiude a tenuta la camera 20 per via dei fori 36 e degli incisioni 38, questi ultimi sono dimensionati in maniera da introdurre una resistenza al deflusso relativamente elevata sul percorso di uscita del flusso e da aprirsi solo quando la pressione nella camera 20 raggiunge un valore prestabilito per consentire l’efflusso della bevanda. In questo modo, la membrana 35 o 37, analogamente alla membrana 30, garantisce una fase di pre-infusione della bevanda, in cui tutta la sostanza da infondere contenuta nella camera 20 viene raggiunta e permeata dal fluido di infusione.

È importante notare, inoltre, che anche in presenza della membrana 35 o 37, la camera 20 è comunque protetta dall’umidità e dall’ingresso di polvere dall’esterno. Tale protezione è garantita dalla presenza della pellicola 8 che è accoppiata a tenuta alla superficie interna della parete di fondo 6 della capsula 1 e che, oltre a proteggere la camera 20, protegge anche il puntale 25 dalla contaminazione con qualsiasi agente esterno, assicurando in questo modo l’igienicità di tutte le parti interne della capsula 1 e non solo della camera 20.

La variante illustrata nella figura 9 differisce da quanto illustrato nelle figure precedenti unicamente per il fatto che, in essa, le aperture 23 vengono eliminate e sostituite con una pluralità di asole 39 disposte attorno all’asse 4 e che il disco 19 svolge unicamente la funzione di supporto del puntale 25 di perforazione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Capsula (1) per la produzione di una bevanda e atta ad essere utilizzata in un gruppo infusore (31) comprendente una sede a tazza (32) atta a ricevere la capsula, ed una testa di erogazione (33) di un fluido in pressione, la capsula (1) comprende un corpo a tazza (2) presentante una parete laterale (5) ed una parete di fondo (6) provvista di un’apertura centrale (7) chiusa da una pellicola (8); un coperchio di chiusura (3) del corpo a tazza (2); un disco di filtraggio (19) montato all’interno del corpo a tazza (2); ed una camera (20) di contenimento per una sostanza da infondere ricavata tra il disco (19), il coperchio di chiusura (3), e la parete laterale (5) del corpo a tazza (2); il disco di filtraggio (19) presenta una pluralità di aperture (23) passanti atte ad essere attraversate da una bevanda ottenuta a seguito dell’introduzione del fluido in pressione all’interno della camera (20) ed è provvisto di un puntale di perforazione (25) della pellicola (8) disposto ad una distanza determinata dalla parete di fondo (6) e dalla pellicola (8); la parete laterale (5) del corpo a tazza (2) è realizzata almeno in parte in materiale relativamente elasticamente deformabile; ed il puntale di perforazione (25) è configurato per perforare la pellicola (8) e scoprire l’apertura centrale (7) a seguito della deformazione della parete laterale (5) del corpo a tazza (2) provocata dall’accoppiamento a tenuta di fluido della testa di erogazione (33) con la sede a tazza (32). 2.- Capsula secondo la rivendicazione 1, in cui il disco di filtraggio (19) suddivide idealmente la parete laterale (5) del corpo a tazza (2) in una prima porzione (9, 11) che circonda la camera (20) ed alloggia il disco di filtraggio (19) stesso, ed in una seconda porzione (10) disposta tra la prima porzione (9, 11) e la parete di fondo (6) e configurata per deformarsi in conseguenza dell’accoppiamento a tenuta di fluido della testa di erogazione (33) con la sede a tazza (32). 3.- Capsula (1) secondo la rivendicazione 2, in cui la seconda porzione (10) della parete laterale (5) del corpo a tazza (2) comprende una porzione ristretta (10), e la prima porzione (9, 11) della parete laterale (5) del corpo a tazza (2) comprende una porzione allargata (9) ed una porzione intermedia (11) interposta fra la porzione allargata (9) e la porzione ristretta (10) e collegata alla porzione allargata (9) in corrispondenza di un primo spallamento (12) anulare ed alla porzione ristretta (10) in corrispondenza di un secondo spallamento (13) anulare; il secondo spallamento (13) comprende una fascia esterna (14) sostanzialmente piana, ed una fascia interna (15) bombata verso l’interno della capsula (1) per facilitare la deformazione della parete laterale (5) del corpo a tazza (2) provocata dall’accoppiamento a tenuta di fluido della testa di erogazione (33) con la sede a tazza (32). 4.- Capsula (1) secondo la rivendicazione 2, comprendente inoltre una membrana (30; 35; 37), la quale è fissata stabilmente al disco di filtraggio (19) all’esterno della camera (20) tramite saldatura o incollaggio, si estende davanti alle aperture (23), ed è configurata per consentire il passaggio della bevanda attraverso le aperture (23) quando la pressione all’interno della camera (20) è almeno pari ad un valore di soglia determinato. 5.- Capsula secondo la rivendicazione 4, in cui la membrana (30; 35; 37) è definita da uno fra: i) un foglio intero configurato per rompersi almeno in corrispondenza delle aperture (23) sotto la spinta del fluido in pressione alimentato nella camera (20), ii) un foglio provvisto di una pluralità di micro perforazioni (36) configurate per consentire il passaggio della bevanda quando la pressione del fluido in pressione all’interno della camera (20) è almeno pari al detto valore di soglia, e iii) un foglio provvisto di una pluralità di incisioni (38), le quali sono normalmente chiuse, e sono configurate per aprirsi quando la pressione del fluido in pressione all’interno della camera (20) è almeno pari al detto valore di soglia.