IT201700019425A1

IT201700019425A1 - Capsula per bevande ad infusione o solubili dotata di sistema anti-gocciolamento

Info

Publication number: IT201700019425A1
Application number: IT102017000019425A
Authority: IT
Inventors: Paolo Robotti
Original assignee: Bisio Progetti Spa
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-08-21
Also published as: EP3585708B1; CN110312665B; US20190367260A1; WO2018154437A1; CN110312665A; RU2743305C1; ES2871375T3; BR112019014927A2; EP3585708A1

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione una capsula per la preparazione di bevande ad infusione o solubili. In particolare, forma oggetto della presente invenzione un capsula per il confezionamento di prodotti concentrati (ad esempio in forma di polvere, granuli, foglie) in dosi prestabilite e monouso, per la preparazione estemporanea di bevande (come tè, caffè, tisane, latte, cioccolata, eco.) per mezzo dell'introduzione, all'interno della capsula stessa, di un fluido in pressione (per lo più acqua calda).

Tali capsule note contengono una dose preconfezionata monouso della sostanza da infondere, racchiusa all'interno di un contenitore in materiale plastico (detto coppetta), chiuso da un coperchio.

Esistono differenti tipologie di macchine automatiche o semi-automatiche per la preparazione di bevande ad infusione. Il principio di funzionamento comune ad una particolare categoria di tali macchine prevede la perforazione del coperchio della capsula e l'iniezione all'interno della coppetta del fluido in pressione. Il conseguente attraversamento dell'essenza da infondere contenuta all'interno della coppetta da parte di detto flusso di acqua calda, erogata da un gruppo infusore della macchina stessa, determina la preparazione della bevande di infusione.

Al termine del ciclo di erogazione della macchine di preparazione, in particolare nel momento in cui la capsula viene rimossa dalla camera di infusione, una parte dei fluidi residui ancora contenuti all'interno della coppetta possono fuoriuscire, provocando un conseguente gocciolamento all'esterno che può risultare fastidioso e disagevole da gestire per l'utente.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una capsula per la preparazione di bevande ad infusione o solubili che risolva i problemi dell'arte nota tenendo conto delle necessità del settore.

In particolare scopo della presente invenzione è quello di fornire una capsula per la preparazione di bevande ad infusione dotata di un sistema anti-gocciolamento che, sfruttando il principio di capillarità, impedisca ai fluidi rimanente all'interno della coppetta di fuoriuscire una volta che la capsula viene disimpegnata dal gruppo infusore della macchina di preparazione. Tale scopo è raggiunto da una capsula per la preparazione di bevande ad infusione o solubili in accordo con la rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite dell'invenzione.

Le caratteristiche ed i vantaggi di una capsula per la preparazione di bevande ad infusione o solubili secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo in accordo con le figure allegate, in cui:

- la figura 1 mostra una vista in sezione di una capsula per la preparazione di bevande ad infusione o solubili, in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2a mostra una vista in sezione di un canale capillare in accordo con una forma realizzativa;

- la figura 2b mostra una vista in sezione di un canale capillare in accordo con una ulteriore forma realizzativa;

- la figura 3a mostra una vista dall'alto del fondo interno di una capsula in accordo con una prima variante realizzativa;

- la figura 3b mostra una vista prospettica in sezione della variante di figura 3a;

- la figura 4a mostra una vista dall'alto del fondo interno di una capsula in accordo con una seconda variante realizzativa;

- la figura 4b mostra una vista prospettica in sezione della variante di figura 4a;

- la figura 5a mostra una vista dall'alto del fondo interno di una capsula in accordo con una terza variante realizzativa;

- la figura 5b mostra una vista prospettica in sezione della variante di figura 5a;

- la figura 6a mostra una vista dall'alto del fondo interno di una capsula in accordo con una quarta variante realizzativa;

- la figura 6b mostra una vista prospettica in sezione della variante di figura 6a;

- la figura 7a mostra una vista dall'alto del fondo interno di una capsula in accordo con una quinta variante realizzativa;

- la figura 7b mostra una vista prospettica in sezione della variante di figura 7a;

- la figura 8a mostra una vista dall'alto del fondo interno di una capsula in accordo con una sesta variante realizzativa;

- la figura 8b mostra una vista prospettica in sezione della variante di figura 8a.

Con riferimento alle figure allegate, è rappresentata una capsula per la preparazione di bevande ad infusione o solubili, indicata con il numero di riferimento 1. La capsula 1 comprende un corpo o coppa 2 atto a definire un volume interno V per il contenimento di almeno una sostanza 11 da infondere o sciogliere, tipicamente in polvere o in forma granulare.

La coppa 2 è realizzata in materiale plastico, preferibilmente stampata per iniezione, oppure per coiniezione, oppure termoformata.

La coppa 2 è dotata, da un lato, di un fondo 3 e, dal lato opposto, di un'apertura 21 di ingresso definita da un bordo 4 sporgente esteriormente.

La capsula 1 comprende un coperchio 6 fissato, tramite incollaggio o saldatura, in corrispondenza del bordo 4 superiore, atto a sigillare superiormente la coppa 2. La coppa 2 è dotata esternamente, in corrispondenza del fondo 3, di un'apertura 31 di uscita, definita da un ugello 32, atta a consentire la fuoriuscita della bevanda infusa.

La coppa 2 è dotata internamente, in corrispondenza del fondo 3, di una base 33 interna, dotata di una pluralità di rilievi 310, 320, 360, sporgenti verticalmente rispetto alla base 33 stessa. I rilevi sono sporgenti verso l'interno della coppa 2, in direzione del coperchio 6. Vantaggiosamente, la superficie superiore dei rilievi 310, 320, 360 è sostanzialmente piana e priva di elementi di taglio o di puntura o di lacerazione.

Come mostrato nelle figure da 3 a 8, la base 33 comprende una porzione centrale 310, definita da un primo rilievo, a copertura dell'apertura 31 di uscita dell'ugello 32. La porzione centrale 310 è dotata di almeno un'apertura 311 di collegamento tra l'interno della coppa 2 e l'apertura 31 di uscita, per consentire appunto il deflusso della bevanda infusa verso l'esterno della capsula 1. Preferibilmente, la porzione centrale 310, comprende una pluralità di aperture 311 di collegamento.

La base 33 comprende un labirinto 30 atto ad impedire, per effetto di capillarità, il passaggio della bevanda infusa verso l'ugello 32 quando la pressione interna alla capsula 1 scende al di sotto di un valore di soglia, oppure cessa del tutto quando la capsula 1 è disimpegnata dal gruppo infusore della macchina. Il labirinto 30 è definito da una pluralità di rilievi detti porzioni labirinto 320.

La base 33 comprende un bordo 360 esterno, definito da un ulteriore rilievo, sul quale è fissato in maniera parzialmente rilasciabile, vale a dire in maniera pelabile, tramite incollaggio o saldatura, un disco 5 sigillante.

La capsula 1 è quindi dotata internamente di un disco 5 a tenuta posto in corrispondenza della base 33 e atto a sigillare inferiormente la coppa 2. La capsula 1 è quindi dotata di una camera 12 chiusa definita superiormente dal coperchio 6 e inferiormente dal disco 5, all'interno della quale è contenuta la sostanza 11 da infondere o sciogliere.

II disco 5 è in materiale plastico, multistrato o singolo strato, oppure in alluminio, oppure in materiale composito plastica/alluminio.

Il disco 5 è posizionato tra il volume interno V e la base 33, al di sotto della sostanza 11, fissato sui i rilievi 310, 320, 360.

Il disco 5 è quindi fissato sul bordo 360, sul labirinto 30 e sulla porzione centrale 310.

Preferibilmente, il disco 5 è fissato in maniera pelabile almeno sulla superficie superiore del rilievo 360 della base 33, in modo tale da distaccarsi da esso per effetto dell'aumento di pressione all'interno della capsula 1.

In uso all'interno di una macchina per la preparazione di bevande ad infusione, che perfora il coperchio 6 ed inietta all'interno della coppa 2 il fluido in pressione, la pressione esercitata dal fluido si innalza fino a raggiugere la pressione di apertura (ad esempio compresa tra 4 e 8 bar), che spinge sul disco 5 fino a determinare l'apertura della capsula 1. In particolare, per effetto dell'aumento di pressione all'interno della capsula 1, il disco 5 si deforma fino a scollarsi dal bordo 360 della base 33. Tale scollamento fa venir meno l'effetto di tenuta precedentemente garantito dal disco 5 sigillante.

Preferibilmente, tra il bordo 360 ed il labirinto 30 è definito, in corrispondenza della base 33, un avvallamento di raccolta 330 atto a raccogliere la bevanda infusa ed a consentirne il deflusso verso il labirinto 30.

Preferibilmente, tra il labirinto 30 e porzione centrale 310 è definito, in corrispondenza della base 33, un avvallamento di convogliamento 340 atto a raccogliere la bevanda infusa ed a consentirne il deflusso, attraverso le aperture 311, verso l'ugello 32 e l'esterno della capsula 1.

Preferibilmente, la capsula 1 è dotata, in corrispondenza della base 33, di sostegni 90 atti ad accompagnare la deformazione del disco 5 in modo tale che non si laceri e non si rompa, e a mantenerlo sollevato in modo tale che non aderisca sul fondo dell'avvallamento di raccolta 330. Preferibilmente, i sostegni 90 sono disposti all'interno dell'avvallamento di raccolta 330, tra il labirinto 30 ed il bordo 360. Preferibilmente, la base 33 comprende, all'interno dell'avvallamento di raccolta 330, anche una pluralità di supporti 350, definiti da ulteriori rilievi, disposti tra il labirinto 30 ed il bordo 360. I supporti 350, sostanzialmente a forma di arco di circonferenza, definiscono una pluralità di recessi 351 o vani. In particolare, un recesso 351 è definito tra una coppia di supporti 350 adiacenti. Vantaggiosamente, il recesso 351 definisce uno spazio preferenziale per la deformazione del disco 5.

Come già accennato, nelle capsule note si evidenzia il problema del gocciolamento dei fluidi residui ancora contenuti all'interno della coppetta al termine del ciclo di erogazione, in particolare nel momento in cui la capsula viene rimossa dalla camera di infusione. Vantaggiosamente, la capsula 1 secondo la presente invenzione è dotata di un sistema anti-gocciolamento che, sfruttando il principio di capillarità, impedisce ai fluidi rimanente all'interno della coppa 2 di fuoriuscire.

La base 33 comprende infatti il labirinto 30.

II labirinto 30 comprende una pluralità di porzioni labirinto 320 che definiscono una pluralità di canali capillari 321.

Ciascuna porzione labirinto 320 si sviluppa radialmente rispetto alla base 33, tra l'avvallamento di raccolta 330 e l'avvallamento di convogliamento 340.

Ciascun canale capillare 321 collega l'avvallamento di raccolta 330 con l'avvallamento di convogliamento 340, e definisce un percorso di deflusso della bevanda infusa verso l'apertura 31 di uscita.

II canale capillare 321 è definito tra due porzioni labirinto 30 adiacenti, ed è chiuso superiormente dal disco 5, come mostrato nelle figure 2a e 2b.

Il canale capillare 321 è definito tra un ingresso 326 ed un'uscita 327.

L'uscita 327 del canale capillare 321 sfocia nell'avvallamento di convogliamento 340.

Al fine di ottimizzare l'effetto capillare fornito dal labirinto 30, e fornire un sistema anti-gocciolamento particolarmente efficacie, sono stati adottati alcuni accorgimenti.

In particolare, la sezione del canale capillare 321 è compresa tra 0,01 mm e 0.3 mm , preferibilmente compresa tra 0,08 mm<2>e 0.15 mm<2>, ancora più preferibilmente di 0.1 mm . Tale sezione consente da un lato di ottenere il deflusso della bevanda infusa sotto pressione (tra 4 bar e 8 bar), e di trattenere efficacemente i fluidi residui all'interno della coppa 2 già quando la pressione scende al di sotto di un valore di soglia.

Nella variante realizzativa di figura 2a, la sezione del canale capillare 321 è poligonale, preferibilmente quadrata o rettangolare.

Nella variante realizzativa di figura 2b, la sezione del canale capillare 321 è almeno parzialmente curva. Volendo definire la sezione del canale capillare 321 in termini di base b ed altezza h: preferibilmente la base b è compresa tra 0,1 mm e 0.5 mm, ancora più preferibilmente è di 0.3 mm; preferibilmente l'altezza h è compresa tra 0,1 mm e 0.6 mm, ancora più preferibilmente tra 0,3 mm e 0.4 mm.

Definita LC la lunghezza del canale capillare 321, misurata come la lunghezza del percorso tra l'ingresso 326 e l'uscita 327, ed LL la lunghezza radiale del labirinto 30, misurata come la distanza radiale tra l'ingresso 326 e l'uscita 327: la lunghezza LC del canale capillare 321 è maggiore della lunghezza radiale LL del labirinto 30 (LO LL).

Preferibilmente, il rapporto tra la lunghezza LC del canale capillare 321 e la lunghezza radiale LL del labirinto 30 (LC/LL) è compreso tra 1.5 e 5, preferibilmente tra 2 e 3.

Preferibilmente, il canale capillare 321 ha un andamento tortuoso.

Il canale capillare 321 comprende almeno una curva 328 o un cambio di direzione.

Nelle varianti realizzative mostrate nelle figure da 3 a 6, il canale capillare 321 comprende una pluralità di curve angolate, preferibilmente con angoli di 90°.

Nelle varianti realizzative mostrate nelle figure 3, 4, 5, 6 e 7, il canale capillare 321 ha un andamento sostanzialmente radiale.

Nelle varianti realizzative mostrate nelle figure da 3 a 5, il canale capillare 321 ha un andamento a zig-zag o "ad onda quadra".

Nella variante di figura 7, il canale capillare 321 ha un andamento radiale e circonferenziale.

Nella variante di figura 8, il canale capillare 321 ha un andamento a serpentina.

Il labirinto 30 comprende un numero di canali capillari 321 compreso tra 10 e 40, preferibilmente compreso tra 20 e 30. Tale soluzione consente di sfruttare tutto lo spazio disponibile tra l'avvallamento di raccolta 330 e l'avvallamento di convogliamento 340, al fine di realizzare dei canali capillari 321 sufficientemente stretti e lunghi.

Vantaggiosamente, i canali capillari 321 come sopra descritti in relazione alle varianti realizzative da 3 a 8 sono dotati di sezione particolarmente sottile e lunghezza tale da trattenere per capillarità il liquido residuo, tanto da riduce notevolmente ed addirittura azzera il gocciolamento quando la pressione all'interno della capsula scende sotto un valore di soglia o cessa completamente .

Preferibilmente, in un esempio realizzativo come mostrato nelle figure 4 e 5, tutti i canali capillari 321 sfociano nell'avvallamento di convogliamento 340 in corrispondenza di un argine 9. Ovvero, l'uscita 327 di ciascun canale capillare 321 è affacciata ad un argine 9. Vale a dire, nessuna delle uscite 327 dei canali capillari 321 è direttamente affacciata ad un'apertura 311 di collegamento.

L'argine 9 è un rilievo disposto all'interno dell'avvallamento di convogliamento 340.

L'argine 9 è un rilievo disposto circonferenzialmente tra il labirinto 30 e le apertura 311 di collegamento. Tale soluzione consente di evitare che il flusso della bevanda infusa si incanali direttamente in un'apertura 311 di collegamento verso l'ugello 32, riducendo le vorticosità del flusso in uscita dalla capsula 1 ed eliminando così gli schizzi.

La capsula 1 può essere realizzata in diverse versioni, ad esempio per la preparazione di bevande ad infusione (ad esempio caffè o tè) oppure di bevande solubili. Preferibilmente, la capsula 1 per caffè comprende un filtro fissato, al di sotto della sostanza 11, appena al di sopra del disco 5.

Preferibilmente, la capsula 1 per caffè comprende inoltre un film permeabile o micro-forato, fissato ad una certa distanza sopra la sostanza 11.

La capsula 1, nelle sue diverse varianti realizzative, è utilizzabile per la preparazione estemporanea di bevande (come tè, caffè, tisane, latte, cioccolata, eco.) tramite macchine automatiche o semi-automatiche dotate di un gruppo di erogazione atto a produrre un'infusione mediante il passaggio di acqua calda in pressione attraverso la capsula 1.

Una capsula secondo la presente invenzione è utilizzabile per il confezionamento di prodotti concentrati (in forma di polvere o granuli o foglie) in dosi prestabilite e monouso, per la preparazione estemporanea di bevande come tè in foglie o solubile, caffè in polvere o istantaneo, tisane, latte, cioccolata, o altri prodotti disidratati e solubili. Innovativamente, una capsula per la preparazione di bevande ad infusione o solubili secondo la presente invenzione è dotata di una porzione a labirinto 30 che funge da sistema anti-gocciolamento. La porzione a labirinto 30, sfruttando il principio di capillarità, impedisce ai fluidi rimanente all'interno della coppa 2 di fuoriuscire una volta che la capsula viene disimpegnata dal gruppo infusore della macchina di preparazione.

Vantaggiosamente, in una variante realizzativa della capsula secondo la presente invenzione, tutti i canali capillari 321 sfociano in corrispondenza di un argine 9 in modo tale da evitare che il flusso della bevanda infusa si incanali direttamente in un'apertura 311 di collegamento verso l'ugello 32, riducendo le vorticosità ed eliminando gli schizzi.

E' chiaro che un tecnico del settore potrebbe apportare modifiche alla capsula per la preparazione di bevande ad infusione o solubili sopra descritta, tutte contenute nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Capsula (1) per la preparazione di bevande ad infusione o solubili, comprendente una coppa (2) atta a definire un volume interno (V) per il contenimento di almeno una sostanza (11) da infondere o sciogliere, detta coppa (2) essendo chiusa superiormente da un coperchio (6) e dotata: dal lato opposto al coperchio (6), di un'apertura (31) per la fuoriuscita della bevanda infusa; internamente di una base (33) avente rilievi sporgenti in direzione del coperchio (6); internamente di un disco sigillante (5), fissato tra il volume interno (V) ed i rilievi, atto a sigillare inferiormente la capsula (1); detta base (33) comprendente un labirinto (30) avente una pluralità di porzioni labirinto (320), atto ad impedire per effetto di capillarità il passaggio della bevanda infusa verso l'apertura (31) quando la pressione interna alla capsula (1) scende al di sotto di un valore di soglia; caratterizzata dal fatto che detto labirinto (30) comprende una pluralità di canali capillari (321), ciascun canale capillare (321) essendo definito tra due porzioni labirinto (30) adiacenti e chiuso superiormente dal disco sigillante (5), in cui la sezione dei canali capillari (321) è compresa tra 0,01 mm e 0.3 mm , preferibilmente compresa tra 0,08 mm e 0.15 mm<2>.
2. Capsula (1) in accordo con la rivendicazione 1, in cui, definita la sezione del canale capillare (321) in termini di base (b) ed altezza (h), la base (b) è compresa tra 0,1 mm e 0.5 mm, e l'altezza (h) è compresa tra 0,1 mm e 0.6 mm.
3. Capsula (1) in accordo con la rivendicazione 1 o 2, in cui la lunghezza (LC) del canale capillare (321), misurata come distanza del percorso tra un ingresso (326) ed un'uscita (327), è maggiore della lunghezza (LL) del labirinto (30), misurata come distanza radiale (LL) tra l'ingresso (326) e l'uscita (327).
4. Capsula (1) in accordo con la rivendicazione 3, in cui il rapporto tra la lunghezza (LC) del canale capillare (321) e la lunghezza (LL) del labirinto (30) è compreso tra 1.5 e 5, preferibilmente tra 2 e 3.
5. Capsula (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il labirinto (30) comprende un numero di canali capillari (321) compreso tra 10 e 40, preferibilmente compreso tra 20 e 30.
6. Capsula (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il canale capillare (321) ha un andamento a zig-zag oppure "ad onda quadra" oppure a serpentina.
7. Capsula (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il canale capillare (321) ha un andamento tortuoso, ovvero comprende una pluralità di curve angolate, preferibilmente con angoli di 90°.
8. Capsula (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna porzione labirinto (320) si sviluppa radialmente rispetto alla base (33), tra un avvallamento di raccolta (330), definito tra un bordo estero (360) ed il labirinto (30), ed un avvallamento di convogliamento (340), definito tra il labirinto (30) ed una porzione centrale (310).
9. Capsula (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, definito per ciascun canale capillare (321) un ingresso (326) ed un'uscita (327), tutti i canali capillari (321) sfociano in corrispondenza di un argine (9), ovvero di un rilievo disposto circonferenzialmente tra il labirinto (30) e l'apertura (31) per la fuoriuscita della bevanda infusa.
10. Capsula (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il disco (5) è fissato in maniera pelabile su un bordo (360) della base (33) in modo da separarsi da esso almeno parzialmente per effetto dell'aumento di pressione all'interno della capsula (1), ed in cui l'apertura della capsula (1) per la fuoriuscita della bevanda infusa avviene per deformazione del disco (5) ad opera della pressione esercitata dal fluido all'interno della capsula (1).