PL225608B1 - Kapsuła do napojów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kapsuła do napojów poddawana procesom ekstrakcji, rozpuszczaniu i rozcieńczaniu jej zawartości przez wtrysk do niej płynu pod ciśnieniem w urządzeniu do przygotowywania napojów, posiadająca korpus mieszczący tę substancję zamknięty od góry i od dołu przebijalnymi przegrodami, przeznaczona do sporządzania gorących, zimnych lub schłodzonych napojów, płynnych potraw oraz płynnych dodatków do dań, zwłaszcza napoju typu cappuccino, kawy, płynnej czekolady, napoju typu Latte Macchiato, napoju typu Ice Frappe, zup, herbat, soków, deserów, sosów, drinków alkoholowych i piwa.

Z polskiego patentu nr PL 196 425 znane jest urządzenie do ekstrakcji substancji spożywczej zawartej w zamkniętym wkładzie i sposób ekstrakcji substancji spożywczej zawartej w zamkniętym wkładzie. Urządzenie to zawiera wydrążony korpus, w którym znajduje się komora na wkład, kanał doprowadzający wodę przechodzący przez korpus i połączony z komorą oraz wiele elementów przebijających, rozmieszczonych w komorze. Elementy przebijające przebijają wkład w wielu oddzielnych miejscach umożliwiając napływ wody do wkładu i znajdują się w komorze w odstępach względem kierunku napływu wody. Ponadto każdy element przebijający zawiera część podstawową, która jest połączona z korpusem i wystaje do komory, przy czym część podstawowa przynajmniej częściowo wchodzi do wnętrza wkładu tworząc w nim powierzchnię napływu wody do wnętrza wkładu, zaś część podstawowa jest elementem pełnym o zamkniętym przekroju poprzecznym zaś każdy element przebijający zawiera powierzchnię tnącą, przecinającą część podstawową pod kątem ostrym. Część po dstawowa ma przekrój, który zmniejsza się stopniowo w kierunku powierzchni tnącej pod kątem „β” mniejszym, niż kąt „α” powierzchni tnącej.

Z polskiego patentu nr PL 171 494 znany jest wkład wymienny urządzenia do parzenia napojów, mający sztywny, cylindryczny, pusty w środku korpus do umieszczania sypkiego materiału nap oju, zawierający nieperforowaną ścianę boczną oraz perforowaną część centralną, stanowiącą wlot korpusu i przeciwległe ułożone perforowane denko, stanowiące wylot korpusu. Wokół części centra lnej jest ukształtowany zewnętrzny, obwodowy pierścieniowy występ z tworzywa sztucznego stykający się z zewnętrznym źródłem ciepła w postaci ogrzewanej płyty urządzenia do parzenia napojów. Zewnętrzny obwodowy występ z tworzywa sztucznego jest plastycznie odkształcalny pod wpływem zewnętrznego źródła ciepła i ma uformowaną ścianę czołową stanowiącą część powierzchni boczn ej stożka ściętego o rozwartym kącie wierzchołkowym, którego wierzchołek usytuowany jest w osi korpusu, przy czym temperatura mięknienia występu jest niższa niż temperatura wrzenia wody, a jego temperatura topnienia jest wyższa niż temperatura wrzenia wody.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.385854 dokonanego według publikacji WO2007/054479 A1 zgłoszenia PCT/EP2006/068121 znany jest pojemnik mający kilka komór, zawierający co najmniej jeden składnik napoju do wytwarzania napoju, z którego napój wytwarzany jest przez połączenie z płynem wprowadzanym do pojemnika, przy czym wnętrze pojemnika jest podzielone na co najmniej dwie oddzielne komory.

Pojemnik ten może mieć postać kapsułki lub torebki zawierającej co najmniej jeden składnik do wytwarzania napoju, z którego napój wytwarzany jest przez połączenie z płynem wprowadzonym do kapsułki, przy czym wnętrze kapsułki jest podzielone na co najmniej dwie oddzielne komory, pierwszą i drugą, zaś każda komora zawiera składnik napoju lub mieszankę składników napoju, natomiast pierwsza komora jest przystosowana do uwalniania składnika lub mieszanki składników z opóźnieniem czasowym względem drugiej komory, gdy do kapsułki wprowadzony zostanie płyn w celu wytworzenia napoju.

Z polskiego opisu patentowego nr PL 201 325 znana jest kapsułka poddawana ekstrakcji i sposób poprawy higieny i zmniejszania zanieczyszczania przy przygotowywaniu napoju z kapsułki. Kapsułka według tego wynalazku poddawana jest ekstrakcji przez wtrysk do niej płynu pod ciśnieniem w urządzeniu do wytwarzania napoju, w której znajduje się substancja do przygotowywania napoju, zawierająca zamkniętą komorę mieszczącą tę substancję oraz środki otwierające użytkowaną kapsułkę, w której otwarcie kapsułki pozwalające na wypłynięcie napoju następuje wskutek współdziałania środków otwierających ze ścianką komory pod wpływem wzrostu ciśnienia płynu w komorze.

Z polskiego opisu patentowego według zgłoszenia P.395109 znana jest kapsuła do napojów poddawana ekstrakcji, rozpuszczaniu i rozcieńczaniu jej zawartości przez wtrysk do niej płynu pod ciśnieniem w urządzeniu do przygotowywania napojów, posiadająca korpus mieszczący tę substancję zamknięty od góry i od dołu przebijalnymi membranami, która charakteryzuje się tym, że wewnątrz

PL 225 608 B1 korpusu umieszczone są zamknięte od góry membraną, co najmniej dwie wewnętrzne współśrodkowe komory zaopatrzone w nasadkę z wywiniętym do środka pierścieniem mającym rozmieszczone od jego wewnętrznej strony wzmocnienia, natomiast od dołu nasadka ma wywinięty na zewnątrz pierścień zaopatrzony w przelotowe otwory, który przylega do dystansowej wkładki, przy czym wewnątrz obszaru ograniczonego pierścieniem umieszczona jest spieniająca wkładka zaopatrzona od górnej strony w szczeliny umieszczone na obwodzie pierścienia i w dystansowe trzpienie oraz zaopatrzona jest od dolnej strony we współśrodkowe segmentowe pierścienie o zmiennej grubości oraz ma k orzystnie centralnie umieszczony przebijak znajdujący się częściowo w otworze wypływowego kanału zasłoniętym wypływową membraną, gdzie w obrębie wypływowego kanału jest wyoblona na zewnątrz część dna korpusu. Dystansowa wkładka ma od wewnętrznej strony współśrodkowe pierścienie, gdzie na obwodzie wewnętrznego pierścienia są wyjęcia, a na obrzeżu zewnętrznego pierścienia znajdują się przelotowe otwory, a w denku dystansowej wkładki jest przelotowy otwór, przy czym obrzeże d ystansowej wkładki łączy się na całym swym obwodzie zatrzaskowo z kołnierzem znajdującym się wewnątrz korpusu. Spieniająca wkładka ma na obwodzie wywiniętą na zewnątrz elastyczną doszczelniającą wargę.

Z polskiego opisu patentowego według zgłoszenia P.408253 znana jest kapsuła do napojów poddawana ekstrakcji, rozpuszczaniu i rozcieńczaniu jej zawartości przez wtrysk do niej płynu pod ciśnieniem w urządzeniu do przygotowywania napojów, posiadająca korpus mieszczący tę substancję zamknięty od góry i od dołu przebijalnymi membranami, charakteryzuje się tym, że wewnątrz korpusu znajduje się jedna wewnętrzna komora, która ma w dolnej części dystansową wkładkę, przy czym wewnątrz obszaru ograniczonego pierścieniem umieszczona jest spieniająca wkładka zaopatrzona od górnej strony w szczeliny umieszczone na obwodzie pierścienia i w szereg dystansowych trzpieni oraz zaopatrzona jest od dolnej strony w szereg współśrodkowych segmentowych pierścieni o zmiennej grubości oraz ma korzystnie centralnie umieszczony przebijak znajdujący się częściowo w otworze wypływowego kanału zasłoniętym wypływową membraną, gdzie w obrębie wypływowego kanału jest wyoblona na zewnątrz część dna korpusu. Dystansowa wkładka zaopatrzona jest w przelotowy otwór i ma od wewnętrznej strony współśrodkowe pierścienie, gdzie na obwodzie wewnętrznego pierścienia jest szereg wyjęć, przy czym obrzeże wkładki łączy się na całym swym obwodzie zatrzaskowo z kołnierzem znajdującym się wewnątrz korpusu. Kołnierz ma w miejscu łączenia z obrzeżem kształt zbliżony do odwróconej litery „J”. Spieniająca wkładka ma na obwodzie wywiniętą na zewnątrz elastyczną doszczelniającą wargę.

Największymi wadami dotychczas stosowanych kapsuł do napojów jest niepełne rozpuszczenie składników oraz zaleganie po opróżnieniu kapsuły wymieszanych składników na powierzchniach elementów składowych, a także utrudniony recykling, z uwagi na użyty materiał membran - górnej i dolnej, które wykonywane są z różnego rodzaju folii, najczęściej folii aluminiowych, co prowadzi do tego, że folie te muszą być oddzielane ręcznie, aby móc poddać kapsułę recyklingowi.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji kapsuły do napojów, która umożliwia laminarny wypływ wymieszanych składników i wykonana jest w całości z jednorodnego materiału oraz zapewnia całkowite opróżnienie jej z zawartości.

Kapsuła do napojów, zawierająca korpus zamknięty szczelnie od góry przegrodą górną i od dołu przegrodą dolną, przy czym w korpusie usytuowana jest przekładka, zawierająca co najmniej jeden otwór i połączona na obwodzie z korpusem, przy czym w górnej części korpusu pomiędzy przegrodą górną i przekładką umieszczona jest substancja poddawana procesom ekstrakcji, rozpuszczania i rozcieńczania jej zawartości przy użyciu wtrysku do niej płynu pod ciśnieniem w urządzeniu do przygotowywania napojów, oraz zawierająca zespół mieszający umieszczony pomiędzy przekładką a dolną przegrodą zamykającą wypływowy kanał do wypływu na zewnątrz gotowej zawartości, który to zespół mieszający umieszczony jest wewnątrz obszaru ograniczonego centrycznym pierścieniem zamocowanym od dołu do przekładki i wyposażony jest w połączony z nim nierozłącznie przebijak, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że w przekładce wykonana jest prowadnica zespołu mieszającego posadowiona wewnątrz wgłębienia wykonanego w zespole mieszającym, którego ramiona zakończone są wypływowymi otworami umieszczonymi w ściankach tego wgłębienia, połączonymi z centralnym otworem przebijaka do przebijania przegrody dolnej, stanowiącej element korpusu, mającej od środka korpusu co najmniej jedno nacięcie, przy czym przebijak w jego pozycji roboczej po przebiciu przegrody dolnej dzieli ją na części powodując doszczelnienie wypływowego kanału po dczas wypływu gotowej mieszaniny, zaś tworząca przebijaka jest większa od połowy odległości naciętej od wewnątrz przegrody, a wysokość przebijaka jest mniejsza od wysokości wypływowego kanału korpusu.

PL 225 608 B1

Pomiędzy przegrodą górną, a powierzchnią przekładki znajduje się tulejka zaopatrzona w centralny otwór oraz u dołu w otwarcia do wypływu płynu do rozcieńczania substancji w kierunku od przekładki do przegrody górnej. Tulejka stanowi z przekładką element nierozłączny albo element rozłączny.

Zaletą kapsuły według wynalazku jest to, że dzięki nacięciu, zwłaszcza promieniowemu, wykonanemu na wewnętrznej powierzchni dolnej przegrody, która rozdzielając się na części powoduje doszczelnienie wypływowego kanału w jego górnej części o zewnętrzną powierzchnię podstawy przebijaka, zapewniając tym samym wypływ zmieszanej substancji wyłącznie przez centralny otwór w przebijaku, dzięki czemu możliwy jest laminarny wypływ zmieszanej substancji bez rozbryzgiwania się jej o wewnętrzne ścianki wypływowego kanału, natomiast wykorzystanie d odatkowej tulei umożliwia dokładne zmieszanie składników zawartych w górnej części kapsuły w kierunku od górnej powierzchni przekładki do górnej przegrody. Wykonanie kapsuły z jednorodnego materiału eliminuje dotychczas używane folie aluminiowe oraz zapewnia całkowity recykling kapsuły.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie na fig. 1 - pokazano kapsułę w widoku z boku, fig. 2 - pokazano kapsułę w przekroju osiowym, fig. 3 - pokazano kapsułę zaopatrzoną w tulejkę w przekroju osiowym, fig. 4 - pokazano przekładkę w widoku z góry, fig. 5 - pokazano przekładkę w widoku od spodu, fig. 6 - pokazano przekładkę w przekroju osiowym, fig. 7 - pokazano przekładkę połączoną z tulejką w widoku z góry, fig. 8 - pokazano przekładkę zaopatrzoną w rozłącznie połączoną z nią tulejkę w przekroju osiowym, fig. 9 - pokazano przekładkę zaopatrzoną w nierozłącznie połączoną z nią tulejkę w przekroju osiowym, fig. 10 - pokazano w widoku z góry przekładkę połączoną na obrzeżu z dolną częścią kapsuły, fig. 11 - pokazano w widoku z góry środkową część kapsuły pozbawioną przekładki i zespołu mieszającego, fig. 12 pokazano zespół mieszający w przekroju osiowym, fig. 13 - pokazano zespół mieszający w widoku od spodu, fig. 14 - pokazano zespół mieszający w widoku z góry, fig. 15 - pokazano kapsułę umieszczoną w szufladzie urządzenia do przygotowywania napojów w przekroju osiowym przed jej opróżnieniem, fig. 16 - pokazano kapsułę w przekroju osiowym umieszczoną w szufladzie urządzenia do przygotowywania napojów podczas jej opróżniania, fig. 17 - pokazano kapsułę zaopatrzoną w tulejkę umieszczoną w szufladzie urządzenia do przygotowywania napojów w przekroju osiowym przed jej opróżnieniem, fig. 18 - pokazano kapsułę zaopatrzoną w tulejkę w przekroju osiowym umieszczoną w szufladzie urządzenia do przygotowywania napojów, a na fig. 19 - pokazano kapsułę zaopatrzoną w tulejkę w przekroju osiowym umieszczoną w szufladzie urządzenia do przygotowywania napojów podczas jej opróżniania.

Jak przedstawiono na rysunku kapsuła do napojów ma korpus 1, wykonany tak jak wszystkie składowe elementy kapsuły z jednorodnego materiału, który zamknięty jest od góry przegrodą górną 2 i od dołu przegrodą dolną 3, zwłaszcza o kształcie koła, które pełnią rolę szczelnych zamknięć wydzielonych stref kapsuły (Fig. 2). Przegroda dolna 3 ma od środka korpusu 1, co najmniej jedno promieniowe nacięcie 45 i która rozdzielając się na części powoduje doszczelnienie wypływowego kanału 41, w jego górnej części o zewnętrzną powierzchnię podstawy 46 przebijaka 23, przez co wymusza wypływ gotowej mieszaniny przez centralny otwór 22 i zapobiega niekontrolowanemu wypływowi gotowej mieszaniny po wewnętrznej powierzchni 42 wypływowego kanału 41 (Fig. 2, Fig. 11-12). W środku korpusu 1 znajduje się przekładka 4 zaopatrzona w obrzeże 5, które połączone jest poprzez zgrzewy 6 z zewnętrzną pierścieniową powierzchnią 7 znajdującą się środkowej części korpusu 1 (Fig. 3, Fig. 10). Przekładka 4 ma wewnątrz obszaru 8 ograniczonego centrycznym pierścieniem 9 złożonym z segmentów 10, pomiędzy którymi są odstępy 11, co najmniej jeden przelotowy otwór 12 oraz umieszczoną w geometrycznym środku obszaru 8 prowadnicę 13 (Fig. 5). Prowadnica 13 wsunięta jest do krzyżowego otworu 14, który może też mieć inne geometryczne kształty, dzięki czemu zapobiega się obrotowi zespołu mieszającego 15 wewnątrz korpusu 1 (Fig. 5, Fig. 14-15). Krzyżowy otwór 14 wykonany jest od strony powierzchni 16 zespołu mieszającego 15 zaopatrzonej w szereg dystansowych występów 17 i ma ramiona 20 zakończone wypływowymi otworami 21 umieszczonymi w ściankach 40 podstawy 46 przebijaka 23 (Fig. 11, Fig. 14, Fig. 17). Wypływowe otwory 21 połączone są z centralnym otworem 22 przebijaka 23 do przebijania przegrody dolnej 3, który po przebiciu przegrody dolnej 3 dociska jej rozerwane części wzdłuż wewnętrznych nacięć 45 i która rozdzielając się na części powoduje doszczelnienie wypływowego kanału 41 w jego górnej części o zewnętrzną powierzchnię podstawy 46 przebijaka 23, przez co wymusza wypływ gotowej mieszaniny przez centralny otwór 22 i zapobiega niekontrolowanemu wypływowi gotowej mieszaniny po wewnętrznej powierzchni 42 wypływowego kanału 41 (Fig. 2, Fig. 11-12). Tworząca a przebijaka 23 jest większa

PL 225 608 B1 od połowy odległości d naciętej od wewnątrz przegrody dolnej 3, a wysokość h jest mniejsza od wysokości H wypływowego kanału 41 korpusu 1 (Fig. 3).

Na obrzeżu powierzchni 16 zespołu mieszającego 15 znajduje się pierścień 29 zakończony wargą 30 złożony z występów 18 znajdujących się pomiędzy otworami 19, natomiast od strony denka 24 osadzone są połączone z nim nierozłącznie współśrodkowe pierścienie 25 utworzone z kształtowych segmentów 26 i otworów 27 (Fig. 12, Fig. 13, Fig. 14).

Odmiana kapsuły do napojów ma pomiędzy przegrodą górną 2, a powierzchnią 37 przekładki 4 tulejkę 35 zaopatrzoną u jej dołu w otwarcia 36 o kształcie otworów lub szczelin, która to tulejka 35 podpiera przegrodę górną 2, co ma znaczenie w procesie pasteryzacji zawartości zgromadzonej w górnej części 39 (Fig. 3). Otwarcia 36 zapewniają przepływ do górnej części 39 kapsuły 1 dostarczonego przez centralny otwór 28 płynu pod ciśnieniem, który to płyn powoduje rozpuszczenie/rozcieńczenie zgromadzonej zwartości (Fig. 3, Fig. 19). Przepływ wewnątrz górnej części 39 kapsuły 1 odbywa się w kierunku od górnej powierzchni 37 przekładki 4 do przegrody górnej 2 a wypływ następuje przez przelotowy otwór 12 do labiryntu zespołu mieszającego 15 i później wypływowego kanału 41 (Fig. 3-4, Fig. 12, Fig. 19). Tulejka 35 stanowi z przekładką 4 element nierozłączny lub element rozłączny (Fig. 8-9).

Opróżnienie kapsuły ze składników napojów polega na jej umieszczeniu w wyjmowanej szufladzie 31, którą następnie zamyka się w urządzeniu do przygotowywania napojów 32 do przygotowania ciepłych lub zimnych napojów i za pomocą mechanizmu unoszenia szuflady 31, powoduje się doszczelnienie kapsuły na całej powierzchni, a tym samym przemieszczenie wyoblenia 33 w kierunku przebijaka 23, który przebija przegrodę 3, wzdłuż co najmniej jednego nacięcia 45 i która rozdzielając się na części powoduje doszczelnienie wypływowego kanału 41 w jego górnej części o zewnętrzną powierzchnię podstawy 46 przebijaka 23, przez co wymusza wypływ gotowej mieszaniny przez centralny otwór 22 i zapobiega niekontrolowanemu wypływowi gotowej mieszaniny po wewnętrznej powierzchni 42 wypływowego kanału 41 (Fig. 11-12, Fig. 15-16). W tym samym czasie, lub nieco później następuje przebicie przegrody górnej 2 przez dyszę 34 wyposażoną w wewnętrzny otwór 38, którym dostarcza się do wnętrza kapsuły lub do wnętrza otworu 28 tulejki 35 zimną lub ciepłą wodę pod ciśnieniem, co powoduje rozpuszczenie/rozcieńczenie zwartości zgromadzonej w górnej części 39 kapsuły 1 i wypływ na zewnątrz poprzez otwory 12, wypływowe otwory 21, labirynt zespołu mieszającego 15, centralny otwór 22, i wypływowy kanał 41, wymieszanej gotowej zawartości do naczynia odbiorczego w postaci filiżanki, szklanki lub innego pojemnika (Fig. 2, Fig. 5, Fig. 8-9, Fig. 17-18).

Claims (4)

1. Kapsuła do napojów, zawierająca korpus (1) zamknięty szczelnie od góry przegrodą górną (2) i od dołu przegrodą dolną (3), przy czym w korpusie (1) usytuowana jest przekładka (4) zawierająca co najmniej jeden otwór (12) i połączona na obwodzie (6) z korpusem (1), przy czym w górnej części (39) korpusu (1) pomiędzy przegrodą górną (2) i przekładką (4) umieszczona jest substancja poddawana procesom ekstrakcji, rozpuszczania i rozcieńczania jej zawartości przy użyciu wtrysku do niej płynu pod ciśnieniem w urządzeniu do przygotowywania napojów, oraz zawierająca zespół mieszający (15) umieszczony pomiędzy przekładką (4) a dolną przegrodą (3) zamykającą wypływowy kanał (41) do wypływu na zewnątrz gotowej zawartości, który to zespół mieszający (15) umieszczony jest wewnątrz obszaru (8) ograniczonego centrycznym pierścieniem (9) zamocowanym od dołu do przekładki (4) i wyposażony jest w połączony z nim nierozłącznie przebijak (23), znamienna tym, że w przekładce (4) wykonana jest prowadnica (13) zespołu mieszającego (15) posadowiona wewnątrz wgłębienia (14) wykonanego w zespole mieszającym (15), którego ramiona (20) zakończone są wypływowymi otworami (21) umieszczonymi w ściankach (40) tego wgłębienia (14), połączonymi z centralnym otworem (22) przebijaka (23) do przebijania przegrody dolnej (3) mającej od środka korpusu (1), co najmniej jedno nacięcie (45), stanowiącej element korpusu (1), przy czym przebijak (23) w jego pozycji roboczej po przebiciu przegrody dolnej (3) dzieli ją na części powodując doszczelnienie wypływowego kanału (41) podczas wypływu gotowej mieszaniny, zaś tworząca (a) przebijaka (23) jest większa od połowy odległości (d) naciętej od wewnątrz przegrody (3), a wysokość (h) przebijaka (23) jest mniejsza od wysokości (H) wypływowego kanału (41) korpusu (1).

PL 225 608 B1

2. Kapsuła według zastrz. 1, znamienna tym, że pomiędzy przegrodą górną (2), a powierzchnią (37) przekładki (4) znajduje się tulejka (35) zaopatrzona w centralny otwór (28) oraz u dołu w otwarcia (36) do wypływu płynu do rozcieńczania substancji w kierunku od przekładki (4) do przegrody górnej (2).

3. Kapsuła według zastrz. 2, znamienna tym, że tulejka (35) stanowi z przekładką (4) element nierozłączny.

4. Kapsuła według zastrz. 2, znamienna tym, że tulejka (35) stanowi z przekładką (4) element rozłączny.