IT201700020821A1 - Contenitore riutilizzabile per sostanze per la preparazione di bevande liquide - Google Patents

Description

“Contenitore riutilizzabile per sostanze per la preparazione di bevande liquide”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ai contenitori riutilizzabili per sostanze per la preparazione di una bevanda liquida, particolarmente atti all'utilizzo come cartucce per una macchina erogatrice di bevande. Più in particolare, l'invenzione è stata sviluppata con particolare riferimento ai contenitori riutilizzabili del tipo comprendente:

- un primo fondello,

- un secondo fondello,

- un mantello compreso fra detti primo e secondo fondello e delimitante con essi un volume interno del contenitore atto ad ospitare una sostanza per la preparazione di una bevanda liquida,

in cui:

- il primo fondello include una o più prime aperture per l'ingresso di un liquido in detto volume interno,

- detto secondo fondello una pluralità di seconde aperture configurate per l'uscita di una bevanda ottenibile per interazione di detto liquido con una sostanza per la preparazione di una bevanda liquida nel volume interno, in cui inoltre il secondo fondello è rimovibile.

Tecnica nota

Lo stato dell'arte offre numerosi esempi di contenitori riutilizzabili per sostanze per la preparazione di una bevanda liquida comunemente designati con l'appellativo di “cialde” o “capsule”.

Tali sostanze includono ad esempio bevande in polvere o in grani, intendendo con ciò indicare le polveri (ad es. caffè) o i granulati mediante le quali è possibile preparare la bevanda.

In particolare risulta particolarmente vasta la produzione di contenitori monouso per caffè in polvere, così come si rileva un cospicuo numero di esempi di contenitori riutilizzabili per caffè (o altre bevande in polvere).

Soluzioni note di contenitori per bevande in polvere, particolarmente caffè, si ritrovano ad esempio nei documenti WO 2014/041419 A1, US 2014/0272048 A1 e FR 2 946 854 B3. Ciascuno dei contenitori oggetto di tali documenti è riutilizzabile grazie – fra l’altro - alla predisposizione di un fondello rimovibile.

Gli stessi inventori nominati nella presente domanda hanno sviluppato un contenitore riutilizzabile descritto nella pubblicazione WO 2016/199007 A1.

Sulla base dell’esperienza condotta con tale contenitore, gli inventori hanno potuto constatare un inconveniente comune a tutte le capsule riutilizzabili di tipo noto. Una capsula riutilizzabile è, per definizione, utilizzabile con qualsivoglia sostanza per la preparazione di una bevanda liquida. Questo già di per sé crea una notevole variabilità delle caratteristiche fisiche della sostanza che può venire a trovarsi entro il contenitore, che potrebbe non necessariamente presentare caratteristiche ottimali rispetto alla preparazione di una determinata bevanda. Non solo: anche la medesima sostanza può differire sensibilmente nelle proprie caratteristiche in funzione del Paese o dell’area geografica di vendita. Prendendo ad esempio il caso del caffè, questo può differire marcatamente nella granulometria da Paese a Paese, determinando un’insoddisfacente qualità della bevanda o addirittura un malfunzionamento della macchina erogatrice nei casi più gravi qualora la granulometria differisca sensibilmente dai campioni utilizzati per la messa a punto del contenitore.

Scopo dell'invenzione

Lo scopo della presente invenzione è quello di risolvere i problemi tecnici precedentemente menzionati. In particolare, lo scopo dell'invenzione è quello di fornire un contenitore riutilizzabile per sostanze per la preparazione di bevande liquide che possa essere utilizzato con risultati ottimali con qualsiasi sostanza indipendentemente dalle caratteristiche della sostanza, e anche in caso di forte variabilità delle caratteristiche della medesima sostanza.

Sintesi dell'invenzione

Lo scopo dell'invenzione è raggiunto da un contenitore riutilizzabile avente le caratteristiche formanti oggetto di una o più delle rivendicazioni che seguono, le quali formano parte integrante dell'insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all'invenzione.

In particolare, lo scopo dell'invenzione è raggiunto da un contenitore avente tutte le caratteristiche enumerate in esordio alla presente descrizione e caratterizzato inoltre dal fatto che il secondo fondello è scomponibile e include un elemento anulare e un inserto accoppiabile in modo rimovibile all’elemento anulare, in cui l’inserto reca la pluralità di seconde aperture.

Breve descrizione delle figure

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento alle figure annesse, date a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista in sezione esplosa di un contenitore per una sostanza per la preparazione di una bevanda liquida in base a una forma di esecuzione preferita dell’invenzione,

- la figura 2 è una vista in sezione corrispondente alla figura 1, ma in condizione assemblata,

- la figura 3 è una vista prospettica esplosa di un fondello indicato dalla freccia III in figura 2,

- le figure 4A a 4I illustrano forme di esecuzione alternative di un inserto per il secondo fondello del contenitore in base all’invenzione, in particolare rispetto alla forma e/o alla disposizione delle prime aperture, - le figure 5A a 5F illustrano forme di esecuzione alternative di un inserto per il secondo fondello del contenitore in base all’invenzione, in particolare rispetto alla costruzione dell’inserto, mentre la figura 6 illustra l’assemblaggio dell’inserto delle figure 5E/5F nell’ambito del secondo fondello, e

- le figure 7A e 7B illustrano una forma di esecuzione preferita dell’inserto per il secondo fondello, in particolare illustrano viste di facce opposte dell’inserto.

Descrizione particolareggiata

Con riferimento alle figure 1 e 2, il numero di riferimento 1 designa nel complesso un contenitore per una sostanza per la preparazione di una bevanda liquida in base a varie forme di esecuzione preferite dell'invenzione. La presente descrizione verrà sviluppata principalmente con riferimento a una sostanza quale una bevanda in polvere, in particolare caffè, ove con il termine “bevanda in polvere” si intende designare una polvere per la preparazione della bevanda stessa. Tuttavia, la presente descrizione è in generale applicabile a qualsiasi sostanza per la preparazione di una bevanda liquida.

Il contenitore 1 è di tipo riutilizzabile ed è in particolare atto all'utilizzo come cartuccia per una macchina erogatrice di bevande, la quale normalmente funziona con contenitori di bevanda in polvere non riutilizzabili.

Il contenitore 1 include un primo fondello 2, un secondo fondello 4 e un mantello 6 che è compreso fra il primo e il secondo fondello 2, 4 e delimita un volume interno V del contenitore atto ad ospitare una bevanda in polvere. Di preferenza, il contenitore 1 ha forma sostanzialmente troncoconica con asse X1, in quanto il diametro del fondello 2 è inferiore rispetto al diametro del fondello 4, cosicché il mantello 6 assume la conformazione di una parete a geometria sostanzialmente conica. Fatta eccezione per la predisposizione di aperture sui fondelli 2 e 4, il corpo del contenitore 1 è di tipo assialsimmetrico rispetto all’asse X1.

Con riferimento alla figura 4, il primo fondello 2 include almeno una prima apertura 8 passante (ossia in comunicazione con il volume interno del contenitore) e configurata per abilitare l'ingresso di un liquido nel volume interno V. Nella forma di esecuzione qui illustrata il fondello 2 include tre aperture 8 – non visibili in figura - disposte angolarmente equispaziate attorno all’asse X1 (120°). Il numero può comunque variare: quattro aperture o cinque aperture, in ambedue i casi angolarmente equispaziate, sono configurazioni ammissibili.

Di preferenza, le aperture 8 sono ricavate all’interno di una gola anulare 10 sviluppantesi assialmente nel corpo del fondello 2, e circondante un rilievo centrale 12 coassiale all'asse X1, al pari della gola 10. Di preferenza, come visibile nelle figure 1 e 2, il rilievo centrale 12 è realizzato a struttura cava (parete sottile), ossia non è un elemento massivo. Tuttavia, in alcune forme di esecuzione è possibile l’opposto, ossia la realizzazione del rilievo 12 come elemento massivo.

È inoltre possibile prevedere, in talune forme di esecuzione, un foro passante centrale in corrispondenza del rilievo 12, in posizione coassiale con l’asse X1.

Sempre di preferenza, la gola 10 ha una larghezza L10 in direzione radiale compresa fra 2 mm e 5 mm.

La predisposizione delle aperture 8 all’interno della gola 10, quindi in posizione arretrata rispetto all'estremità del fondello 2 assicura la compatibilità con la macchina erogatrice in quanto normalmente la zona ove si trova la gola 10 sarebbe interessata dalla penetrazione di aghi atti a consentire il transito di liquido caldo, i quali sono normalmente configurati per la penetrazione di capsule monouso.

All’estremità opposta rispetto a quella adiacente al fondello 2, il mantello 6 è conformato in modo da definire un collare 13 di forma cilindrica sulla cui superficie laterale esterna è provvista una gola anulare G configurata per alloggiare una guarnizione anulare S, preferibilmente di materiale elastomerico (ad esempio un O-Ring).

Con riferimento alle figure 1 a 3, il secondo fondello 4 è scomponibile e include un elemento anulare 14, configurato per l’accoppiamento col mantello 6 e in particolare col collare 13, e un inserto 16 accoppiabile in modo rimovibile all’elemento anulare 14.

L’inserto 16 reca una pluralità di seconde aperture 18 le quali sono configurate per l'uscita di una bevanda ottenibile, durante l’uso, per interazione del liquido precedentemente entrato nel volume V attraverso le aperture 8 con la bevanda in polvere alloggiata entro il volume interno V.

Nella forma di esecuzione preferita qui illustrata, l’elemento anulare 14 è provvisto di uno spallamento 20 che fornisce una superficie di riscontro all’inserto 16, e una flangia periferica 22 che si estende radialmente oltre il mantello 6 in modo da realizzare un riferimento di posizione assiale (lungo l’asse X1) entro la macchina erogatrice.

In questo modo, l’inserto 16 può essere inserito entro l’elemento anulare 14 introducendolo assialmente in corrispondenza dell’estremità opposta a quella ove è ricavata la flangia 22 in modo che questo possa scorrere fino a incontrare il riscontro offerto dallo spallamento 20. Di preferenza, sullo spallamento 20 è disposta una guarnizione anulare analoga alla guarnizione S (ad esempio un “O-Ring” per assicurare la tenuta fra l’inserto 16 e l’elemento anulare 14.

Inoltre, sempre di preferenza, sulla periferia della flangia 22 è ricavata una gola anulare G22 configurata per accogliere una guarnizione anulare (ad esempio del tipo O-ring) che consente di raggiungere un’interferenza migliorata con la sede che sulla macchina erogatrice accoglie il contenitore 1, il quale è comunque realizzato con tolleranze molto strette rispetto alla sede.

Per quanto concerne l’accoppiamento, siccome di preferenza sia l’elemento anulare 14, sia l’inserto 16 hanno forma circolare, è previsto di assegnare una leggera interferenza fra il diametro esterno dell’inserto 16 e il diametro interno dell’elemento anulare 14, in modo tale per cui l’inserto 16 venga lievemente forzato in posizione contro lo spallamento 20, e ivi mantenuto grazie all’interferenza suddetta. Al momento della rimozione, l’inserto 16 può essere estratto – realizzando quindi la scomposizione del fondello 4 – mediante esercizio di una leggera pressione assiale in verso opposto a quello di inserimento.

Ad ogni modo, si tenga presente che l’interferenza può non essere strettamente necessaria, in quanto – con riferimento specifico alla vista assemblata della figura 2 – quando il fondello 4 è calzato sul collare 13 a chiudere il contenitore 1, può essere utilizzato lo stesso collare 13 per mantenere l’inserto 16 a contatto con lo spallamento 20. A tal proposito, la guarnizione anulare S crea un’interferenza radiale con la superficie interna dell’elemento anulare 14 (per evitare trafilamenti di liquido durante l’uso) e mantiene il medesimo in posizione sul mantello 6, serrando quindi l’inserto 16 fra il collare 13 e lo spallamento 20.

Si tenga presente tuttavia che l’accoppiamento fra l’elemento anulare 14 e il collare 13 può avvenire anche mediante un giunto filettato, includente in particolare una filettatura interna per la superficie interna dell’elemento tubolare 14, e una filettatura esterna per la superficie esterna del collare 13. In questo caso l’azione di serraggio sull’inserto 13 è assicurata dal giunto filettato stesso.

Grazie allo spallamento 20 è inoltre possibile arretrare il filo dell’inserto 16 rispetto all’estremità assiale libera del fondello 14, definendo quindi un recesso 24 all’interno quale è provvista la pluralità di seconde aperture 18 dal momento che il fondo del recesso 24 è realizzato dall’inserto 16. Le aperture 18, in quanto passanti, sono in comunicazione con il volume interno V del contenitore 1.

In funzione della forma di esecuzione dell’inserto 16, le aperture 18 sono preformate (quindi sono già realizzate come aperture passanti) oppure sono realizzate mediante orifizi apribili sotto pressione. In ogni caso, le aperture 18 non vengono praticate dal complesso di aghi della macchina erogatrice al momento dell’inserimento del contenitore 1 in essa.

La forma, la tipologia (preformate od orifizi apribili sotto pressione) e la disposizione delle aperture 18 sull’inserto 16 possono variare in funzione delle necessità, in modo da adattarsi al meglio alle caratteristiche delle diverse sostanze utilizzate per la produzione delle corrispondenti bevande liquide, e in modo da adattarsi altresì alla variabilità delle caratteristiche della medesima sostanza che può essere riscontrata da un Paese all’altro e/o da una varietà all’altra.

Le figure 4A a 4I illustrano diverse forme di esecuzione dell’inserto 16 in cui a variare è la forma e la disposizione delle seconde aperture 18, le quali tuttavia sono tutte preformate. La tipologia dell’inserto 16 nelle figure 4A a 4I è invece sempre la stessa, essendo questo realizzato come un disco o pastiglia di materiale in foglio, come ad esempio una lamiera metallica.

Per esigenze di descrizione, le seconde aperture sono qui indicate con un numero di riferimento che mantiene il prefisso “18” e che include un suffisso variabile in funzione della tipologia di apertura e/o della forma di esecuzione considerata.

Con riferimento alla figura 4A, in una prima forma di esecuzione dell’inserto 16, indicata con 16A, le aperture 18 includono una pluralità di feritoie 180A aventi forma a a “I” e una pluralità di aperture circolari 181A.

Con il termine “feritoia” si intende designare un’apertura avente una pianta (quindi, per definizione, una geometria appartenente a un piano) caratterizzata da una direzione di sviluppo principale (e predominante) e una direzione di sviluppo secondaria, lungo la quale le dimensioni della pianta sono sensibilmente inferiori rispetto alle dimensioni nella direzione di sviluppo principale (e predominante).

La forma a “I” delle feritoie 180A è un esempio di feritoia rettilinea. Il termine “feritoia rettilinea” designa – sulla base della definizione di cui sopra -un’apertura avente una pianta (quindi, per definizione, una geometria appartenente a un piano) di forma sostanzialmente rettangolare che si sviluppa in modo prevalente lungo una sola delle due dimensioni nel piano (direzione di sviluppo principale e predominante), mentre l’altra dimensione è caratterizzata da uno sviluppo estremamente limitato.

In particolare, nella presente descrizione si assume a titolo di riferimento che l’una o più feritoie rettilinee che vanno a comporre ciascuna apertura 18 si sviluppino in modo prevalente nel senso della lunghezza, con sviluppo minimo nel senso della larghezza necessario solo a realizzare – fisicamente - una via di passaggio. Si osservi che l’unione di più feritoie rettilinee incidenti fra loro consente di ottenere geometrie a linea spezzata (ad esempio “L”, “Z”, “U”, etc.) o incrociata (“X”, “T”, etc.) che caratterizzano le altre forme di esecuzione dell’inserto 16 qui presentate.

In forme di esecuzione alternative, la direzione principale e predominante di sviluppo può essere un percorso curvilineo. In tal caso si parlerà di feritoie curvilinee, vale a dire feritoie aventi una pianta con direzione principale e (predominante) di sviluppo il percorso curvilineo anzidetto, e direzione secondaria di sviluppo la dimensione trasversale rispetto a tale percorso curvilineo. Costituiscono un esempio di feritoie curvilinee quelle con pianta a “C” oppure a “S”.

A livello generale, le feritoie che definiscono le seconde aperture 18 o 180 (in una qualsiasi delle forme di esecuzione delle figure 4) hanno un rapporto fra la dimensione nella direzione principale di sviluppo, o predominante, (lunghezza lineare nel caso di feritoie estensione del percorso curvilineo nel caso di feritoie curvilinee) e la dimensione nella direzione secondaria di sviluppo (larghezza per le feritoie rettilinee, dimensione trasversale rispetto al percorso di sviluppo curvilineo nel caso di feritoie curvilinee) compreso fra 100 e 3 , più preferibilmente fra 10 e 6.

A puro titolo di esempio, senza che ciò costituisca limitazione alcuna rispetto all’invenzione, la quota lungo la direzione secondaria può di preferenza essere compresa fra 0.1 mm e 0.4 mm, mentre la quota lungo la direzione principale può essere compresa fra 2.5 mm e 3 mm.

Tuttavia, in alcune forme di esecuzione (ad esempio nella successiva figura 4B, feritoia 180B) la quota lungo la direzione principale può raggiungere circa 30 mm, da cui viene ottenuto il rapporto di aspetto di 1:100 quando la quota lungo la direzione secondaria è pari a 0.3 mm.

Sia le feritoie 180A, sia le aperture circolari 181A sono disposte allineate in file di elementi allineati (con riferimento alla figura 4A, l’allineamento è in direzione verticale considerando l’orientamento del foglio) alternate fra loro.

In questo modo, nella forma di esecuzione di figura 16A si possono individuare cinque file di feritoie 180A alle quali si alternano quattro file di aperture circolari 181A, cosicché le file di feritoie 180A occupano posizioni di estremità nella serie. Nella forma di esecuzione qui illustrata a titolo di esempio, le file di feritoie 180A di estremità sono più corte e comprendono tre feritoie in luogo delle cinque che caratterizzano le file intermedie. Per completezza, sempre a titolo di esempio, le file di aperture circolari hanno tutte il medesimo numero di elementi (cinque) e la medesima estensione.

La spaziatura delle aperture circolari 181A è inoltre tale per cui un’apertura 181A si trova sempre in corrispondenza di un’apertura 180A, senza occupare lo spazio fra due aperture 180A consecutive. Ancora, scansionando la disposizione in direzione ortogonale a quella di allineamento delle file, sono definite cinque file orizzontali (quelle inferiore e superiore di estensione ridotta) in cui si alternano una feritoia 180A e un’apertura 181A per l’intera estensione delle file.

Con riferimento alla figura 4B, le seconde aperture 18 includono una feritoia diametrale 180B e una pluralità di feritoie radiali 181B. l’intervallo angolare fra feritoie consecutive (181B o 180B ove ricorre) è di 30° (riferito alla linea mediana della feritoia).

Con riferimento alla figura 4C, la pluralità di seconde aperture include una feritoia diametrale 180C e una pluralità di feritoie cordali 181C disposte simmetricamente rispetto alla feritoia diametrale 180C. in questa forma di esecuzione è previsto un totale di sei feritoie cordali 181C, disposte a gruppi di tre da parti opposte della feritoia 180C e di lunghezza progressivamente decrescente con l’aumentare della distanza dalla feritoia 180C (ossia dall’asse X1).

Di preferenza, la quota di ciascuna apertura nella direzione secondaria di sviluppo (larghezza in questo caso) è costante, ma è possibile prevedere forme di esecuzione in cui tale quota può essere fatta variare in funzione della distanza dall’asse X1, ad esempio per mantenere costante il rapporto di aspetto, oppure per mantenere costante (o entro un certo intervallo di valori) l’area delle aperture 181C.

Più in generale, quale che sia la configurazione dell’inserto 16 considerata, le seconde aperture possono avere sezione costante lungo lo spessore di parete dell’inserto 16 oppure possono avere sezione variabile lungo una direzione parallela all’asse X1. In particolare, esempi di sezione variabile comprendono una sezione convergente (procedendo dal volume interno V verso l’esterno) o divergente (sempre procedendo dal volume interno V verso l’esterno).

Le forme di esecuzione dell’inserto 16 oggetto delle figure 4D a 4I (inserti 16D a 16I) sono caratterizzate per la presenza di seconde aperture realizzate mediante uno schema ordinato di feritoie identiche, e in particolare uno schema a croce greca.

Le feritoie che realizzano le seconde aperture su ciascuno degli inserti 16D a 16I sono feritoie rettilinee (a “I”) o combinazioni di feritoie a “I” disposte in modo incidente a definire forme derivate (“U”, “L”, “Z”, “T”, “+” ad esempio).

Quello che accomuna tutte queste forme di esecuzione è la disposizione delle aperture in un cuore CR e quattro bracci AR, in cui il cuore CR è definito da una maglia quadrata di nove feritoie (3x3) e ciascun braccio AR è definito da una fila di tre feritoie. Il numero delle feritoie nel cuore CR e nei bracci AR può naturalmente variare. È possibile ad ogni modo prevedere forme di esecuzione alternative in cui l’inviluppo dell’intera disposizione delle seconde aperture 18/180 ha pianta quadrata (come il cuore CR), con disposizione 4 x 4 aperture 18/180 o 5 x 5 aperture 18/180.

Nel dettaglio, queste sono le caratteristiche delle forme di esecuzione delle figure 16D a 16I

- l’inserto 16D di figura 4D include una pluralità di feritoie 180D aventi forma a “U” e disposte secondo lo schema a croce greca su descritto,

- l’inserto 16E di figura 4E include una pluralità di feritoie 180E aventi forma a “L” e disposte secondo lo schema a croce greca su descritto,

- l’inserto 16F di figura 4F include una pluralità di feritoie 180D aventi forma a “I” e disposte secondo lo schema a croce greca su descritto,

- l’inserto 16G di figura 4G include una pluralità di feritoie 180D aventi forma a “Z” e disposte secondo lo schema a croce greca su descritto,

- l’inserto 16H di figura 4D include una pluralità di feritoie 180H aventi forma a “T” e disposte secondo lo schema a croce greca su descritto, e

- l’inserto 16I di figura 4I include una pluralità di feritoie 180D aventi forma a “+” e disposte secondo lo schema a croce greca su descritto.

In tutte le forme di esecuzione delle figure 4D a 4I (ad eccezione, per ovvie ragioni, della forma di esecuzione della figura 4F), la combinazione di feritoie incidenti che da origine alle geometrie a “U”, “L”, “Z”, “T”, “+” è scelta in modo tale per cui la geometria in questione sia inscrivibile in un quadrato.

A tal proposito, la figura 3 illustra una forma di esecuzione dell’inserto 16 in cui le seconde aperture 18 mantengono la disposizione a croce greca (vedansi i riferimenti CR, AR), ma sono realizzate come aperture preformate quadrangolari. La forma di esecuzione dell’inserto 16 illustrata in figura 3 preferibilmente è utilizzata per la realizzazione di inserti di materiale composito, ossia includenti più di un materiale come verrà dettagliato a breve.

Naturalmente, è possibile dimensionare le aperture in modo tale per cui le geometrie anzidette siano complessivamente inscrivibili in un rettangolo (che, peraltro, è già la condizione che si applica alla forma di esecuzione di figura 4F).

Con riferimento alle figure 5A-5D, lo stesso inserto 16 può essere realizzato con una pluralità di configurazioni differenti, eventualmente anche impiegando più di un materiale.

Ciascuna delle forme di esecuzione dell’inserto 16 illustrate nelle figure 5A, 5B, 5C, 5D (indicate come inserto 16A*, 16B*, 16C*, 16D*), può essere dotato di uno qualsiasi degli schemi di aperture 18, 180, 181 di cui alle figure 4A-4I. Queste però non sono le uniche possibilità, come risulterà evidente più avanti.

Con riferimento alla figura 5A, l’inserto 16A* include un disco 160A, preferibilmente di materiale rigido, più preferibilmente di materiale metallico (lamiera metallica), sulla cui periferia è applicata una guaina anulare 161A di materiale deformabile, preferibilmente elastomerico (ad esempio gomma siliconica).

Il disco 160A è in tutto e per tutto identico al disco delle figure 1-3, solo ha diametro esterno inferiore rispetto al diametro interno dell’elemento anulare 14 in quanto è la guaina 161A a fare riscontro circonferenzialmente sulle pareti dell’elemento anulare 14 e – come visibile in figura – anche sullo spallamento 20 assicurando la tenuta. Le seconde aperture 18, 180, 181 sono di tipo preformato.

L’inserto 16A* può accoppiarsi con interferenza entro l’elemento anulare 14, facendo riscontro sullo spallamento 20, o può essere liberamente flottante entro l’elemento 14 stesso, per venire poi serrato fra lo spallamento 20 e il collare 13 quando il fondello 4 è accoppiato al mantello 6 a chiudere il contenitore 1.

Con riferimento alla figura 5B, l’inserto 16B* è realizzato per sovrapposizione di un primo disco 160B preferibilmente di materiale rigido, più preferibilmente di materiale metallico (lamiera metallica), su di un secondo disco 161B di materiale deformabile, preferibilmente elastomerico (di nuovo, di preferenza gomma siliconica.

Mentre le seconde aperture 18, 180, 181 sul disco 160B sono realizzate in modo preformato, affinché queste possano svolgere la loro funzione è possibile prevedere, per il disco 161B, le seguenti possibilità, in combinazione o in alternativa:

- una pluralità di aperture preformate in corrispondenza delle seconde aperture 18, 180, 181,

- una pluralità di orifizi apribili sotto pressione in corrispondenza delle seconde aperture 18, 180, 181 sul disco 160B, in particolare qualora le seconde aperture in questione siano realizzate come in figura 3.

Ciascun orifizio apribile sotto pressione può essere realizzato mediante un’incisione passante con geometria a croce, a stella, o a “Y”, o ancora con geometria analoga a quella delle aperture 180, 181 delle figure 4A a 4I (intendendo con ciò un’incisione lineare pura corrispondente a una linea d’asse nel piano di ciascuna apertura).

In una forma di esecuzione preferita dell’inserto 16B* illustrata nelle figure 7A- 7B, il disco 160B è realizzato come in figura 3 con una disposizione a croce greca di aperture quadrangolari 18, mentre il disco 161B reca una identica disposizione a croce greca di coppie di aperture preformate a feritoia identificate dal riferimento 180_7 aventi forma a “boomerang” (bipala) o a “L” raccordata, e disposte in modo da definire una figura almeno approssimativamente quadrangolare.

Da notare che le aperture 180_7 possono essere realizzate secondo una qualsiasi delle geometrie delle figure 4A-4I.

Siccome il disco 161B è ad ogni modo in vista del volume V (direttamente o attraverso le aperture 18, 180, 181, 180_7), quando il fondello 4 è accoppiato al mantello 6, la pressione che insiste nel volume V durante l’utilizzo deforma il disco 161B in corrispondenza delle incisioni in questione provocando il dislocamento dei lembi di materiale che risultano dalle incisioni stesse poiché questi non possono essere trattenute dal materiale rigido del disco 160B. In tal modo l’orifizio si apre sotto pressione, intendendo con ciò che si realizza un ampliamento della via di passaggio per il liquido, sia essa realizzata solo mediante incisione, o mediante apertura preformata su supporto non rigido come in figura 7A-7B. in tal modo è mantenuta la funzione e la funzionalità delle seconde aperture 18.

L’inserto 16B* può accoppiarsi con interferenza entro l’elemento anulare 14, facendo riscontro sullo spallamento 20, o può essere liberamente flottante entro l’elemento 14 stesso, per venire poi serrato fra lo spallamento 20 e il collare 13 quando il fondello 4 è accoppiato al mantello 6 a chiudere il contenitore 1.

Con riferimento alla figura 5C, l’inserto 16C* può essere considerato, per così dire, il duale dell’inserto 16A*. In questa forma di esecuzione, un primo disco 161C di materiale deformabile, preferibilmente elastomerico, è bordato da un anello 160C preferibilmente di materiale rigido, preferibilmente materiale metallico. Di preferenza, come visibile in figura, l’elemento assialmente più sporgente è il disco 161D, in modo che il materiale elastomerico possa comunque esercitare un’azione di tenuta.

Per il disco 161C possono essere previste due possibilità. Una prima possibilità consiste nel ricavare le aperture 18/180/181 preformate in esso come illustrato nelle figure 4A-4I direttamente nel disco 161C, mentre una seconda possibilità consiste nel ricavare le seconde aperture 18 come orifizi apribili sotto pressione mediante analogamente a quanto descritto per l’inserto 16B*. È naturalmente possibile prevedere anche soluzioni “ibride” in cui coesistono aperture preformate e orifizi apribili sotto pressione.

L’inserto 16C* può accoppiarsi con interferenza entro l’elemento anulare 14, facendo riscontro sullo spallamento 20, o può essere liberamente flottante entro l’elemento 14 stesso, per venire poi serrato fra lo spallamento 20 e il collare 13 quando il fondello 4 è accoppiato al mantello 6 a chiudere il contenitore 1. Siccome la porzione dell’inserto 16C* che va a contatto con lo spallamento 22 è l’anello 160C, è preferibile che sullo spallamento 22 sia disposta una guarnizione anulare per realizzare una tenuta.

Con riferimento infine alla figura 5D, l’inserto 16D* include un disco 160D preferibilmente di materiale rigido e più preferibilmente materiale metallico (lamiera metallica) rivestito integralmente mediante una guaina 161D di materiale deformabile, preferibilmente materiale elastomerico.

L’inserto 16D* è sostanzialmente una variante dell’inserto 16A* ove la guaina 161A si estende all’intera superficie del disco 160A. Le seguenti alternative sono possibili per la realizzazione delle seconde aperture.

Nell’inserto 16D* le aperture 18/180/181 possono essere realizzate mediante aperture di tipo preformato sia sul disco 160D, sia sulla guaina 161D (ovviamente in posizioni corrispondenti alle aperture sul disco 160D e su ambo le facce della guaina). In queste forme di esecuzione le aperture su disco e guaina sono di forma e posizione identiche, e realizzate come uno qualsiasi degli esempi delle figure 4A- 4I e 7A-7B (ovviamente, rispetto a queste ultime, si intende solo nella forma delle aperture 180_7). In questo modo, ciascuna apertura 18 è definita da una sequenza di tre aperture passanti identiche: su guaina, su disco, e ancora su guaina.

Nel caso in cui le aperture sul disco 160D siano del tipo illustrato in figura 3, allora la guaina 161D è provvista – in corrispondenza delle aperture sul disco 180D - di aperture preformate passanti con geometria illustrata in una qualsiasi delle figure 4A-4I oppure nelle figure 7A-7B. le aperture in questione attraversano tutto lo spessore della guaina 161D. Inoltre, in funzione della deformabilità del materiale della guaina 161D, è possibile modulare il comportamento delle seconde aperture stesse. Ad esempio, con guaine 161D a bassa deformabilità, il comportamento delle seconde aperture si avvicinerà maggiormente a quello di aperture preformate su supporto sostanzialmente rigido.

Con deformabilità più alte, il comportamento può essere avvicinato a quello di orifizi apribili sotto pressione.

Se la deformabilità è molto alta, è possibile al limite realizzare le seconde aperture 18 come orifizi apribili sotto pressione che includono incisioni passanti in luogo di aperture preformate.

Il comportamento può essere modulato, fra l’altro, grazie al fatto che le aperture sul disco 160D sono sovradimensionate rispetto a quelle sulla guaina, in modo tale per cui le aperture sul disco funzionano sostanzialmente come “telaio” entro il quale un diaframma definito dalla corrispondente porzione di guaina si estende e può deformarsi.

L’inserto 16D* può accoppiarsi con interferenza entro l’elemento anulare 14, facendo riscontro sullo spallamento 20, o può essere liberamente flottante entro l’elemento 14 stesso, per venire poi serrato fra lo spallamento 20 e il collare 13 quando il fondello 4 è accoppiato al mantello 6 a chiudere il contenitore 1 (la presenza della guaina 161D può far venir meno la necessità di una guarnizione anulare sullo spallamento 22).

Infine, con riferimento alle figure 5E, 5F, in ancora ulteriori forme di esecuzione l’inserto 16 può essere realizzato come un elemento filtrante a maglia, preferibilmente maglia quadrata/quadrangolare (figura 5E, inserto 16E*) o a maglia romboidale (figura 5F, inserto 16F*). In ambedue i casi, l’inserto 16 prende la forma di una porzione di maglia (di forma circolare) che viene accoppiata all’elemento anulare 14 in battuta sul spallamento 20, eventualmente con una guaina anulare lungo la periferia.

Da notare inoltre che gli inserti 16E*, 16F* possono essere utilizzati in sostituzione del disco 160A di figura 5A.

Anche l’inserto 16E*/16F* può accoppiarsi con interferenza entro l’elemento anulare 14, facendo riscontro sullo spallamento 20, o può essere liberamente flottante entro l’elemento 14 stesso, per venire poi serrato fra lo spallamento 20 e il collare 13 quando il fondello 4 è accoppiato al mantello 6 a chiudere il contenitore 1.

Il contenitore 1 può essere realizzato di qualsiasi materiale compatibile con l'utilizzo alimentare ed in grado di resistere alle temperature tipiche del liquido utilizzato per la preparazione della bevanda, tipicamente acqua a temperatura prossima alla temperatura di ebollizione.

In una forma di esecuzione preferita, il contenitore 1 è realizzato di materiale metallico, ad esempio acciaio o alluminio, con le seconde aperture 18, 180, 181 realizzate – qualora preformate - mediante taglio al laser o fresatura, oppure tranciatura.

In forme di esecuzione alternative, è possibile utilizzare un materiale plastico rigido per la realizzazione del contenitore 1, nelle porzioni che non sono realizzate di materiale deformabile/elastomerico, con risparmio sui costi di produzione. In tal caso il contenitore 1 può essere realizzato sia mediante tradizionali tecniche di stampaggio a iniezione, sia mediante una stampante 3D.

Per quanto concerne l'utilizzo del contenitore 1, l'utente ha la possibilità di riempire il volume interno V con una qualsivoglia bevanda in polvere, o anche una qualsivoglia bevanda granulare o in foglia sminuzzata (come il té).

La rimovibilità del fondello 4 consente il caricamento della bevanda in polvere nel volume interno del contenitore 1 (abilitandone quindi la ricarica, all’occorrenza), agevolato dal fatto che l'operazione di caricamento avviene dal lato di dimensioni maggiori del contenitore 1 (il fondello 4 per l’appunto).

Si tenga a tal proposito presente che è inoltre possibile realizzare il contenitore 1 prevedendo che anche il primo fondello 2 sia rimovibile, ad esempio per facilitare le operazioni di pulizia approfondita del medesimo. siccome il fondello 2 è operativamente soggetto a un più ridotto numero di cicli di rimozione e riposizionamento, è preferibile che l’accoppiamento al mantello 6 avvenga mediante giunto filettato (ma ciò non esclude comunque l’accoppiamento con guarnizione di tenuta come nel caso del fondello 4).

Con riferimento al caso del caffè, l'acqua calda erogata dalla macchina nella quale il contenitore 1 è utilizzato come cartuccia invade il contenitore 1 attraverso le aperture di accesso 8 e invade il volume interno V.

Nel fare ciò, l’acqua calda (pressurizzata) percola attraverso in caffè nel volume interno V: l'interazione fra l'acqua calda e il caffè in polvere, porta all'ottenimento di caffè liquido che effluisce dalle aperture 18/180/181.

Prima di ogni utilizzo del contenitore 1, l’utente può selezionare l’inserto 16 nella configurazione, fra tutte le possibile combinazioni qui descritte e/o fra quelle fisicamente disponibili all’utente, che offre i migliori risultati rispetto al tipo di bevanda e/o alle caratteristiche locali della bevanda stessa.

In questo modo, in base all’invenzione è possibile definire un corredo per la preparazione di bevande liquide che include un contenitore 1 e una pluralità di inserti 16, ciascuno dotato di seconde aperture 18 di forma e/o tipologia e/o disposizione variabili e specifiche rispetto a un determinato tipo e/o varietà locale di sostanza per la preparazione di una bevanda liquida.

Si osservi inoltre, con riferimento in particolare all’inserto 16D*, che è possibile inoltre realizzare un corredo includente soli inserti di questo tipo, i quali si differenziano non per la forma e/o la tipologia e/o la disposizione delle seconde aperture, ma per la deformabilità della guaina 161D, che influenza a sua volta il comportamento degli orifizi come precedentemente descritto.

È inoltre possibile prevedere corredi misti includenti una gamma di inserti 16D* con guaine 161D a deformabilità e una gamma di inserti 16 ciascuno dotato di seconde aperture 18 di forma e/o tipologia e/o disposizione variabili e specifiche rispetto a un determinato tipo e/o varietà locale di sostanza per la preparazione di una bevanda liquida.

Scelto l’inserto 16, si posiziona il medesimo nella sede sull’elemento anulare 14 e si procede a chiudere il fondello 4 sul collare 13, naturalmente avendo prima riempito il volume V con la giusta quantità di sostanza per preparare la bevanda.

In questo modo, qualunque sia la bevanda e/o la varietà locale si avrà sempre la certezza di un risultato ottimale in termini di qualità della bevanda ottenuta e di efficienza di funzionamento del contenitore 1 e della macchina erogatrice.

Naturalmente, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione, così come definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Contenitore (1) riutilizzabile per una sostanza per la preparazione di una bevanda liquida, particolarmente atto all'utilizzo come cartuccia per una macchina erogatrice di bevande, il contenitore comprendendo: - un primo fondello (2), - un secondo fondello (4), - un mantello (6) compreso fra detti primo fondello e secondo fondello (2, 4) e delimitante con essi un volume interno (V) del contenitore (1) atto ad ospitare una sostanza per la preparazione di una bevanda liquida, in cui: - detto primo fondello (2) include una o più prime aperture (8) configurate per abilitare l'ingresso di un liquido in detto volume interno (V), - detto secondo fondello (4) include una pluralità di seconde aperture (18, 180, 181, 180_7) configurate per abilitare l'uscita di una bevanda ottenibile per interazione di detto liquido con una sostanza per la preparazione di una bevanda liquida nel volume interno (V), in cui detto secondo fondello (4) è rimovibile, il contenitore (1) essendo caratterizzato dal fatto che detto secondo fondello (4) è scomponibile e include un elemento anulare (14) configurato per l’accoppiamento con detto mantello (6) e un inserto (16; 16A, 16B, 16C, 16D; 16E, 16F, 16G, 16h, 16I; 16A*, 16B*, 16C*, 16D*; 16E*, 16F*) accoppiabile in modo rimovibile entro detto elemento anulare (14) e recante dette seconde aperture (18, 180, 181).
2. 2. Contenitore (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento anulare (14) include uno spallamento (20) che fornisce una superficie di riscontro a detto inserto (16).
3. 3. Contenitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto inserto (16; 16A, 16B, 16C, 16D; 16E, 16F, 16G, 16H, 16I; 16A*, 16B*, 16D*; 16E*, 16F*) include un disco (16, 160A, 160B, 160D), preferibilmente di materiale metallico, recante dette seconde aperture (18, 180, 181) preformate.
4. 4. Contenitore (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detto disco (160A) include una guaina anulare (161A) di materiale deformabile, preferibilmente elastomerico, disposta sulla periferia di esso.
5. 5. Contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, in cui detto inserto (16B*) include un primo disco (160B), preferibilmente di materiale metallico, recante dette seconde aperture (18, 180, 181) preformate e sovrapposto a un secondo disco (161B) di materiale deformabile, preferibilmente elastomerico, detto secondo disco (161B) includendo, in combinazione o in alternativa: - aperture passanti preformate in corrispondenza delle seconde aperture di detto primo disco (160B), - orifizi apribili sotto pressione (180_7) in corrispondenza delle seconde aperture (18) di detto primo disco (160B).
6. 6. Contenitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, in cui detto inserto (16C*) include un disco (161C) di materiale deformabile, preferibilmente elastomerico, bordato da un elemento anulare (160C), preferibilmente di materiale metallico, in cui detto disco (161C) di materiale deformabile include, in combinazione o in alternativa e in funzione di seconde aperture: - aperture passanti (18, 180, 181) preformate, - orifizi apribili sotto pressione, preferibilmente definiti da incisioni passanti.
7. 7. Contenitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, in cui detto inserto (16D*) include un disco (160D), preferibilmente di materiale metallico, recante dette aperture preformate e rivestito di una guaina (161D) di materiale deformabile, preferibilmente elastomerico, in cui detto inserto (16D*) include, in alternativa: - aperture passanti preformate sia sul disco (160D), sia sulla guaina (161D), le aperture sulla guaina (161D) essendo in posizioni corrispondenti alle aperture sul disco (160D), - orifizi apribili sotto pressione (180_7) provvisti nella guaina (161D) in posizione corrispondente ad aperture passanti sul disco (160D), le aperture passanti sul disco essendo sovradimensionate rispetto agli orifizi apribili sotto pressione (180_7) nella guaina (161D).
8. 8. Contenitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1, 2, o 4, in cui detto inserto (16E*, 16F*) include un elemento filtrante a maglie.
9. 9. Contenitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto inserto (16; 16A, 16B, 16C, 16D; 16E, 16F, 16G, 16H, 16I; 16A*, 16B*, 16C*, 16D*; 16E*, 16F*) è configurato per calzare con interferenza entro detto elemento anulare (14).
10. 10. Corredo per la preparazione di una bevanda liquida includente un contenitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti e una pluralità di inserti (16; 16A, 16B, 16C, 16D; 16E, 16F, 16G, 16H, 16I; 16A*, 16B*, 16C*, 16D*; 16E*, 16F*) differenti fra loro.