RO112018B1 - Capsula de utilizare unica - Google Patents

Description

Prezenta invenție se referă la o capsulă de utilizare unică, destinată mașinilor automate de preparat și distribuit băuturi calde. Capsula conține o anumită cantitate de material pulverulent sau granular pentru prepararea băuturilor prin filtrare, dizolvare sau infuzie în urma traversării ei de apa caldă sub presiune.

în scopul preparării de băuturi calde prin injectarea apei calde sub presiune printr- un recipient care conține un material pulverulent, este cunoscută o capsulă prezentată în brevetul EP-A-0057671, capsulă care este prevăzută cu o nervură inelară exterioară cu rol de element de etanșare între capsula propriu-zisă și placa de evacuare a mașinilor de distribuit băuturi.

Această etanșare urmărește păstrarea cantității de apă caldă, sub presiune, care se introduce prin placa de evacuare și pătrunde în capsulă prin perforațiile din peretele superior. Deoarece presiunea de debitare a apei calde prin placa de evacuare este cuprinsă între 10 ^al 15 barr, este necesar ca placa să fie presată pe nervura inelară și să se realizeze o etanșare bună între aceste elemente pentru a se împiedica eventualele pierderi de apă caldă.

Dezavantajul acestor capsule constă în aceea că, suprafața superioară a nervurii inelare nefiind perfect plană, iar materialul din care este realizată fiind prea rigid, îmbinarea dintre capsulă și placa mașinii nu este etanșă și au loc pierderi de apă.

Problema pe care o rezolvă invenția este realizarea unei capsule de utilizare unică, care să permită creșterea eficienței etanșării cu ajutorul unei nervuri inelare de o anumită formă.

Capsula de utilizare unică, conform invenției, este prevăzută cu o cutie cilindrică care conține o anumită cantitate de material pulverulent, granular sau similar pentru prepararea de băuturi prin metoda filtrării, dizolvării sau infuziei în apă caldă sub presiune. Cutia , care se prezintă sub forma unui corp cilindric gol având un perete lateral, neperforat, are un perete frontal de admisie a apei dotat cu o zonă centrală, perforată, și un fund plan prevăzut cu perforații care servesc la evacuarea apei. O nervură inelară care înconjoară zona centrală se poate cupla, prin aplicarea unei presiuni mecanice, cu o placă metalică pentru introducerea apei calde sub presiune în interiorul cutiei prin zona centrală, evacuarea realizându-se prin fundul plan. Nervură inelară este dotată cu o suprafață radială, exterioară, și cu o muchie circulară care se poate aplatisa datorită efectului de înmuiere a materialului plastic și sub acțiunea presiunii mecanice exercitate de placa metalică. Nervura inelară este prevăzută cu o suprafață tronconică care face parte dintrun con al cărui vârf este situat pe axa de simetrie a cutiei și care are la vârf un unghi obtuz, iar suprafața radială formează cu suprafața tronconică o muchie circulară.Unghiul obtuz menționat este de ordinul a 175°, iar suprafața tronconică și suprafața radială formează, cel puțin în zona muchiei circulare, un unghi de 90° sau apropiat de această valoare. Materialul din care este executată nervura inelară este o propilenă cu punctul de înmuiere mai coborât decât temperatura de fierbere a apei și un punct de topire mai ridicat decât temperatura de fierbere a apei.

Prin aplicarea invenției se obține creșterea eficienței etanșării concomitent cu îmbunătățirea randamentului mașinilor automate de preparat băuturi calde.

Obiectivul urmărit de prezenta invenție va putea fi mai bine înțeles urmărindu-se descrierea detaliată de mai jos, a uneia din alcătuirile constructive preferate, alcătuire prezentată ca un exemplu de realizare, care nu limitează domeniul de aplicabilitate și ilustrată cu ajutorul fig. 1...4, care reprezintă:

- fig.1, vedere în perspectivă a capsulei de utilizare unică;

-fig. 2, secțiune axială prin capsula de utilizare unică;

- fig. 3, detaliul III din fig.2;

-fig. 4, secțiune axială parțială prin capsula de utilizare unică și prin placa de debitare după deformarea nervurii inelare datorată căldurii și presiunii exercitate de placă în timpul funcționării mașinii.

A

RO 112018 Bl

Capsula de utilizare unică, conform invenției, are forma unei cutii cilindrice 10, care conține o anumită cantitate de material M, pulverulent sau granular, cu ajutorul căruia se poate prepara- prin 5 filtrare, dizolvare sau infuzie de apă caldă sub presiune-o anumită băutură.

Cutia 10 este alcătuită dintr-un element 12, de forma unei cupe și dintr-un element 14 care are forma unui capac, io Ambele elemente 12 și 14 pot fi executate, în condiții economic avantajoase, dintrun material plastic rigid, de tipul celui care este folosit la păstrarea alimentelor. Utilizarea unui material plastic nu constituie 15 totuși o condiție limitativă, cu excepția caracteristicilor date mai jos.

Un material corespunzător, care poate fi utilizat la realizarea elementelor 12 și 14, poate fi unul de tipul polipropile- 2 c nei care, în vederea atingerii scopului propus prin prezenta invenție, are un punct de înmuiere care oscilează în jurul valorii de 1OO°C.

Elementul 12 este prevăzut cu un 2f perete lateral 16, cilindric, fără perforații și cu un fund plan 18 care constituie peretele frontal prin care se evacuează apa din -cutia 10. Fundul 18 este dotat pe perimetru cu o nervură inelară 19 care 3( servește la realizarea unei îmbinări etanșe cu o placă inferioară, nefigurată, sau cu un alt element similar pe care capsula, conform invenției, se poate așeza la introducerea ei în automat. 3!

Fundul 18 este perforat putând avea, fie o serie de orificii, așa cum se poate vedea în brevetul EP-A-0041931, fie un singur orificiu central, așa cum apare în brevetul EP-A-0057671. 4

Elementul 14 prezintă o zonă centrală 20, circulară, prevăzută cu perforații și care constituie peretele frontal de admisie a apei în cutia 10. Zona 20 este delimitată spre exterior de o flanșă 4 inelară 22, cuplată cu o altă flanșă inelară 24 care face corp comun cu muchia superioară a peretelui lateral 16 al elementului 12.

Zona centrală 20 poate avea un 5 număr de orificii, unul sau mai multe dispuse pe un perimetru, așa cum apare, de exemplu, în brevetul EP-A-0057651 sus-menționat.

Fața exterioară a zonei centrale 20 a elementului 14 este delimitată de o nervură inelară 26, exterioară, care prezintă o suprafață tronconică 28, ce face parte dintr-un con al cărei vârf este situat pe axa de simetrie a cutiei 10. Acest con ce include suprafața 28 formează la vârf un unghi obtuz care are, de preferință, o valoare apropiată de 180°, sau, mai exact, 175°.

Nervura inelară 26 este delimitată de o suprafață radială exterioară 30 care formează, împreună cu suprafața tronconică 28, o muchie circulară 32. De preferință, cel puțin în zona muchiei 32, suprafața tronconică 28 și suprafața suprafața radială 30 formează un unghi de aproximativ 90°.

Materialul preferat, cel puțin pentru nervura 26, sau chiar pentru întreaga cutie 10, este propilena de tip alimentar cu un punct de înmuiere ușor mai coborât decât temperatura de fierbere a apei, dar cu un punct de topire mai ridicat decât temperatura de fierbere a apei.

O placă metalică P, poziționată deasupra capsulei, conform invenției, face corp comun cu o mașină automată de preparat cafea, sau cu orice altă mașină de preparat băuturi calde pornind de la materialul M de bază. Mașina poate fi și de tipul celei descrise și prezentate în brevetul EP-A-0041031. Placa P are un orificiu central nefigurat pentru admisia apei calde care are o temperatură de 90° și o presiune cuprinsă între 10 și 15 barr.

Pentru a se asigura admisia apei calde sub presiune, placa P este coborâtă și presată pe nervura inelară 26 în direcția indicată de o săgeată F. Sub acțiunea căldurii și a presiunii exercitate de placa P are loc înmuierea și deformarea, mai întâi a muchiei circulare 32 și apoi a unei zone superioare a nervurii 26. După această deformare o porțiune 26a a nervurii inelare 26 a fost transformată întro proieminență 26b poziționată dedesubtul

RO 112018 Bl muchiei circulare 32 și în continuarea unei suprafețe de contact 28a.

Așa cum se poate vedea, o suprafață plană S a plăcii P a transformat, în mare măsură, suprafața tronconică 28 într-o suprafață 28a, plană, care asigură etanșeitatea dintre cutia 10 și placa P garantând astfel eliminarea eventualelor pierderi de apă caldă sub presiune dintr-un spațiu 34, situat între zona centrală 20 a elementului 14 și zona centrală corespunzătoare a plăcii P.

Materialul plastic din care este executată nervura 26, înmuiat și deformat sub acțiunea căldurii, nu se topește deoarece temperatura sa de topire nu este depășită de temperatura de 90° a apei și, respectiv, a plăcii P. Starea în care se găsește materialul plastic este asemănătoare cu cea a cauciucului, în aceste condiții el comportându-se ca un material perfect elastic, cu toate avantajele ce decurg în ce privește calitatea etanșării. Ca urmare, suprafața de contact 28a a nervurii 26, suprafață rezultată în urma deformării plastice a materialului sintetic din muchia circulară 32, coincide cu suprafața de presare S și acoperă majoritatea suprafeței tronconice 28, inițiale. Acest fapt garantează că din direcția săgeții F ia naștere o presiune specifică a cărei valoare nu permite decât o înmuiere și o deformare parțială a nervurii 26, deoarece o înmuiere totală ar avea drept consecință pierderea efectului de etanșare.

Claims (7)

Revendicări

1. Capsulă de utilizare unică,alcătuită dintr-o cutie cilindrică (10), de regulă rigidă, care conține o anumită cantitate de material pulverulent, granular sau similar (M) pentru prepararea de băuturi prin metoda filtrării, dizolvării sau infuziei în ap cald sub presiune, cutie (10) care se prezint sub forma unui corp cilindric gol având un perete lateral (16), neperforat, un peretefront&l de admisie a apei, dotat cu o zonă centrală (20), perforată și un fund plan (18) prevăzut cu perforații care servesc la evacuarea apei, o nervură inelară (26) care înconjoară zona centrală (20) putându- se cupla, prin aplicarea unei presiuni mecanice, cu o placă metalică (P) pentru introducerea apei calde sub presiune în interiorul cutiei (10) prin zona centrală (20), iar evacuarea realizându-se prin fundul plan (18), caracterizată prin aceea că, nervura inelară (26) este executată dintr-un material plastic a cărui temperatură de înmuiere este apropiată de temperatura la care se încălzește placa metalică (P).

2. Capsulă de utilizare unică, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, nervura inelară (26) este prevăzută cu o suprafață radială (30), exterioară, și cu o muchie circulară (32) care se poate aplatisa datorită efectului de înmuiere a materialului plastic și sub acțiunea presiunii mecanice exercitate de placa metalică (P).

3. Capsulă de utilizare unică, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizată prin aceea că, nervura inelară (26) este prevăzută cu o suprafață tronconică (28) care face parte dintr-un con al cărui vârf este situat pe axa de simetrie a cutiei (10) și care are la vârf un unghi obtuz, iar suprafața radială (30) formează cu suprafața tronconică (28) o muchie circulară (32).

4. Capsulă de utilizare unică, conform revendicărilor de la 1 la 3, caracterizată prin aceea că, unghiul obtuz de la vârful conului care include suprafața tronconică (28) este de ordinul a 175°.'

5. Capsulă de utilizare unică, conform revendicărilor de la 1 la 4, caracterizată prin aceea că, cel puțin în zona muchiei circulare (32) suprafața tronconică (28) și suprafața radială (30) formează un unghi de 90° sau apropiat de această valoare.

6. Capsulă de utilizare unică, conform revendicărilor de la 1 la 5, caracterizată prin aceea că, materialul din care este executată nervura inelară

RO 112018 Bl

7 8 (28) este o polipropilenă cu punctul de înmuiere mai coborât decât temperatura de fierbere a apei și un punct de topire mai ridicat decât temperatura de fierbere a apei.