ITUB20156879A1

ITUB20156879A1 - Cartuccia per la preparazione di un prodotto liquido e relativo assortimento

Info

Publication number: ITUB20156879A1
Application number: ITUB2015A006879A
Authority: IT
Inventors: Alberto Cabilli; Danilo Bolognese; Luca Bugnano
Original assignee: Lavazza Luigi Spa
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2017-06-07
Also published as: EP3386889A1; AU2016367412B2; CN108290683B; WO2017098350A1; CN108290683A; EP3386889B1; AU2016367412A1; CA3000937A1; CA3000937C; US20180334319A1

Description

"Cartuccia per la preparazione di un prodotto liquido e relativo assortimento"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente descrizione si riferisce alle cartucce per la preparazione di prodotti liquidi.

Varie forme di attuazione possono riferirsi a cartucce per la preparazione di bevande, ad esempio caffè.

Sfondo tecnologico

Le cartucce (o capsule o cialde, secondo altre denominazioni correnti ) per la preparazione di prodotto liquido, come ad esempio una bevanda, tramite introduzione nella cartuccia di liquido (eventualmente sotto pressione e/o in temperatura) e/o vapore costituiscono un settore tecnologico quanto mai ricco ed articolato, così come documentato, ad esempio, da FR-A-757 358, FR-A-2 373 999 (cui corrisponde US-A-4 136 202), FR-A-2 556 323, GB-A-938 617, GB-A-2 023 086, CH-A-406 561, US-A-3 403 617, US-A-3 470 812, US-A-3 607 297 (cui corrisponde FR-A-1 537 031), WO-A-86/02 537, EP-A-Q 199 953, EP-A-0 211 511, EP-A-0 242 556, EP-A-0 468 078, EP-A-0 469 162, EP-A-0 507 905, WO 2010/106516 Al ed EP-A-2 218 653.

Buona parte delle soluzioni descritte nei documenti citati si riferisce in via primaria alla preparazione di prodotti liquidi costituiti da bevande quali caffè, tè, cioccolata, brodo, minestre o infusi vari.

Per quanto riguarda la preparazione del caffè sono note (ad esempio da EP-A-0 507 905) soluzioni destinate a consentire la preparazione di caffè espresso.

Sono altresì note e largamente utilizzate soluzioni in cui il consumatore acquista una macchina (ad es. da caffè) e si approvvigiona successivamente di cartucce specificatamente progettate e realizzate per funzionare in abbinamento con tale macchina.

In tal maniera, per il consumatore risultano definite all'atto dell' acquisto e sostanzialmente non più modificabili alcune caratteristiche salienti del sistema cartuccia/macchina quali:

la forma esterna della cartuccia ai fini dell'introduzione nella macchina,

la configurazione della camera di infusione che contiene la cartuccia durante il processo di estrazione del prodotto liquido quale la bevanda,

- le modalità di interazione del materiale costituente la cialda con la camera di infusione,

- le modalità di estrazione della bevanda,

- le modalità di introduzione della cartuccia a inizio erogazione, e/o

- le modalità di espulsione della cartuccia a fine erogazione.

Ad esempio, EP-A-0 507 905 descrive una cartuccia destinata ad essere perforata da punte filtranti per effetto della pressione del liquido e/o vapore immesso nella cartuccia.

Una soluzione di questo tipo può essere utilizzata, ad esempio, per realizzare cartucce o capsule di tipo perforabile in cui:

- la lamina di sigillatura superiore della cartuccia (ingresso acqua calda e/o vapore) è perforata meccanicamente dal gruppo di erogazione tramite un primo insieme di punte perforanti, e

- il fondo della cartuccia stessa (uscita bevanda) può essere perforato da un secondo insieme di punte cave (grossolanamente assimilabili ad aghi per iniezione) con caratteristiche filtranti.

Soluzioni di questo tipo sono particolarmente adatte per 1'erogazione di bevande di tipo caffè espresso.

Documenti quali EP 1295 554 Al, WO 2006/005736 A2 o EP 1 886 942 Al identificano specifiche soluzioni inerenti a punte filtranti, al meccanismo di apertura/chiusura/perforazione da parte delle punte perforanti ed alla tipologia di cartuccia, con relativo sistema.

Il documento WO 2010/106516 Al descrive un tipo di cartuccia tale da abbinare una carta filtro ed un biopolimero, la carta filtro essendo posizionata sul lato dell'uscita della bevanda (caffè).

Questo tipo di cartuccia può risultare inutilizzabile in macchine per caffè dotate di punte perforatrici. Infatti il fondo, che risulta pre-forato (quindi già pervio), ha una forma piana che può risultare inadatta per 1'impiego in unione a particolari tipi di punte filtranti, suscettibili alternativamente di:

- incidere prima la parte di bio polimero e poi la carta con il rischio che, ad esempio, la polvere di caffè sotto pressione utilizzata per preparare la bevanda possa essere trascinata con la bevanda sino al recipiente (tazza) di erogazione,

- conformarsi a guisa di calza, inibendo 1'erogazione Il tutto con il possibile rischio che le punte, se sottoposte a cicli ripetuti di tale natura, possano rompersi.

Ancora, il documento WO 2012/077066 Al descrive una cartuccia in cui la perforazione è aiutata dall'abbinamento di un polimero biodegradabile/compostabile con materiale quale carta: si è peraltro osservato che, in particolari condizioni di impiego, la carta contenuta nella cartuccia può risultare imbibita di acqua/bevanda andando soggetta a rammollimento così da rendere difficoltosa 1'espulsione dalla macchina in cui viene impiegata.

Si può ancora far riferimento al documento WO 2010/137952 Al, in cui è descritta una cartuccia o capsula configurata per funzionare in una macchina (originariamente progettata per funzionare con una cartuccia di tipo diverso) provvista di punte destinate a lacerare la cartuccia alla chiusura meccanica del gruppo per permettere 1'ingresso dell'acqua nella cartuccia tramite le lacerazioni ottenute.

La cartuccia secondo la soluzione descritta in WO 2010/137952 Al (che peraltro non menziona il possibile impiego di materiali "bio") è configurata in modo da non interagire con le punte perforanti della macchina, in quanto le punte in questione non toccano il fondo della cartuccia stessa.

Lo stato della tecnica comprende inoltre EP 1579 792 Al. Una o più forme di attuazione possono riferirsi a cartucce del tipo descritto in WO 2014/097039 Al.

Scopo e sintesi

Varie forme di attuazione si prefiggono lo scopo di fornire ulteriori perfezionamenti rispetto alle soluzioni sopra citate, ad esempio per guanto riguarda la possibilità di utilizzare successivamente una stessa macchina per preparare prodotti liquidi diversi riducendo possibili effetti di contaminazione (cross-contamination).

Varie forme di attuazione permettono di conseguire tale scopo grazie ad una cartuccia avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni che seguono.

Varie forme di attuazione possono anche riguardare un assortimento di cartucce con caratteristiche differenziate.

Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento tecnico gui somministrato in relazione all'invenzione .

Breve descrizione delle figure

Varie forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure annesse, in cui:

- la figura 1 è una generale vista in prospettiva di una cartuccia secondo forme di attuazione,

- la figura 2 è una vista in prospettiva dal basso di forme di attuazione,

- la figura 3 corrisponde ad una sezione secondo la linea III-II della figura 2, riprodotta in scala magnificata, e

la figura 4 illustra, in vista ulteriormente magnificata, la porzione della figura 3 indicata dalla freccia IV.

Descrizione particolareggiata

Nella seguente descrizione sono illustrati vari dettagli specifici finalizzati ad un'approfondita comprensione di vari esempi di attuazione. Le forme di attuazione possono essere realizzate senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri metodi , componenti, materiali, etc. In altri casi, strutture, materiali o operazioni noti non sono mostrati o descritti in dettaglio per evitare di rendere oscuri i vari aspetti delle forme di attuazione. Il riferimento ad "una forma di attuazione" nell'ambito di guesta descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, frasi come "in una forma di attuazione", eventualmente presenti in diversi luoghi di guesta descrizione non sono necessariamente riferite alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione.

I riferimenti gui utilizzati sono forniti solo per comodità e non definiscono dunque 1'ambito di protezione o la portata delle forme di attuazione.

Nelle figure, il riferimento numerico 10 indica nel complesso una cartuccia (o cialda o capsula, tali termini essendo gui utilizzati come eguivalenti fra loro) per la preparazione di un prodotto liguido tramite introduzione nella cartuccia di liquido e/o vapore.

In una o più forme di attuazione, la cartuccia 10 può contenere un riempimento o "dose" 12 (indicata schematicamente con linee a tratti nella sola figura 3) di una sostanza o ingrediente per la preparazione di un prodotto liquido guaie una bevanda, scelto ad es. fra : polvere di caffè tostato e macinato, tè in foglia, latte in polvere o solubile, caffè solubile, cioccolata solubile, orzo solubile, zucchero, aromi in polvere solubili, e combinazioni degli stessi.

In una o più forme di attuazione, il prodotto liquido in questione può essere ottenuto introducendo nella cartuccia liquido e/o vapore sotto pressione ed in temperatura (ossia caldo).

In ogni caso, il possibile riferimento, nell'ambito della presente descrizione particolareggiata, alla preparazione di una particolare bevanda non va inteso in senso limitativo della portata della descrizione, che è affatto generale.

In una o più forme di attuazione, nella struttura della cartuccia 10, suscettibile di essere conformata come una vaschetta o piccolo bicchierino all'interno del quale si trova la sostanza 12, è possibile distinguere:

- un corpo 14, comprendente una parete laterale o di mantello 140 ed una parete di fondo 142 che chiude il corpo 14 ad una estremità della parete di mantello 140, e

- una lamina di sigillatura 16, ad esempio di tipo pelabile, che chiude la cartuccia 10 all'estremità opposta rispetto alla parete di fondo 142.

La lamina di sigillatura 16 si presta ad essere collegata a tenuta, ad esempio per termosaldatura, alla parete laterale 140 del corpo 14 della cartuccia, ad esempio in corrispondenza di una flangia 144 che circonda la parte di bocca del corpo 14.

In una o più forme di attuazione, così come rappresentate nelle figure, il corpo 14 può presentare un asse centrale X14, rispetto al quale il corpo 14 può ad es. presentare ad una simmetria di rotazione (cilindrica).

In una o più forme di attuazione, COSI come rappresentate nelle figure, il corpo 14 può presentare una conformazione a vaschetta divergente a partire dalla parete di fondo 142 verso 1'estremità chiusa dalla lamina di sigillatura 16. In una o più forme di attuazione, la conformazione divergente può essere una conformazione troncoconica. Tale conformazione non è peraltro imperativa in quanto la cartuccia 14 può presentare nel suo complesso forme diverse, ad esempio una forma prismatica, tronco piramidale, quadrata ecc.

Varie forme di attuazione possono riferirsi al fatto che il fondo 142 può presentare una struttura scuiturata, ossia con parti rispettivamente in rilievo ed incassate, ad esempio secondo i criteri illustrati in WG 2014/097039 Al (già citato in precedenza) cui si può far riferimento per una descrizione di maggior dettaglio.

Per quanto qui interessa, si può osservare che, in una o più forme di attuazione , la parete di fondo 142, attraverso la quale il prodotto liquido è suscettibile di defluire dalla cartuccia 10 può presentare, osservata sul lato esterno rispetto alla cartuccia 10 stessa, una porzione centrale 1420 sporgente , contornata da una porzione anulare 1422 che, pur presentando eventualmente la suddetta struttura sculturata, si prospetta come complessivamente piana (ossia non ad imbuto o a catino), estendendosi in direzione ortogonale all'asse centrale VI4 del corpo 14.

In una o più forme di attuazione, la parte di fondo 142 può presentare un bordo periferico 1432 sostanzialmente complanare alla suddetta porzione anulare 1422 o, così come nelle forme di attuazione qui esemplificate, sporgente rispetto alla porzione anulare 1422.

In una o più forme di attuazione, la parte di fondo 142 può altresì presentare una o più aperture 1428 per consentire la fuoriuscita del prodotto liquido (ad es. una bevanda) formato nella cartuccia 10, tale/i apertura/e essendo provvista/e esclusivamente in corrispondenza della porzione centrale sporgente 1420 della parete di fondo 142.

Detto altrimenti, in una o più forme di attuazione così come qui esemplificate, la parete di fondo 142 può risultare esente da aperture 1428 per la fuoriuscita di detto prodotto liquido dalla cartuccia 10 nella porzione anulare 1422 e, in generale, nelle porzioni della parete di fondo 142 che circondano la porzione centrale sporgente 1420.

In una o più forme di attuazione, così come meglio apprezzabile nella vista in sezione della figura 3, grazie al fatto che la porzione centrale 1420 della parete di fondo 142 sporge verso 1'esterno della cartuccia 10, all'interno della cartuccia 10 stessa può così essere presente una camera "ausiliaria" localizzata in corrispondenza della porzione centrale 1420, suscettibile di ricevere una certa quantità della sostanza 12.

In una o più forme di attuazione, la o le aperture 1428 possono essere realizzate sotto forma di fori passanti pervi; la conservazione dell'aroma e, in generale, delle doti organolettiche della sostanza 12 può essere allora favorita inserendo la cartuccia 10 in una busta a tenuta (ad esempio tipo flow-pack) apribile dall'utilizzatore per estrarre la cartuccia 10 in vista dell'impiego.

In una o più forme di attuazione può essere previsto un elemento filtrante 182 (ad es. comprendente carta filtro o tessuto non tessuto) accoppiato alla o alle aperture 1428 provviste in corrispondenza della porzione centrale sporgente 1420 della parete di fondo 142.

In una o più forme di attuazione, così come qui esemplificate, 1'elemento filtrante 182 (e di conseguenza le aperture 1428) può essere accoppiato all'estremità distale della porzione sporgente 1420.

In una o più forme di attuazione, così come qui esemplificate, 1'elemento filtrante 182 può essere accoppiato alla o alle aperture 1428 sul lato della parete di fondo 142 interno rispetto alla cartuccia 10.

La figura 4, su cui si ritornerà nel seguito, mette in luce il fatto che, in una o più forme di attuazione, la superficie esterna nella parete di fondo 142 della cartuccia 10 può trovarsi ad essere rivolta verso una schiera di punte P provviste in talune macchine di preparazione (secondo criteri noti, esemplificati in vari documenti citati nella parte introduttiva della presente descrizione) al fine di perforare la parete di fondo di talune cartucce - diverse da quelle qui esemplificate e determinare la fuoriuscita del prodotto liquido in preparazione.

In una o più forme di attuazione così come qui esemplificate, quale che sia il suo profilo esterno (sculturato con cavità/rilievi o piano) la parete di fondo 142 può presentare il bordo periferico 1432 (complanare rispetto al porzione anulare 1422 o sporgente da essa) che giace in un piano B-B' (vedere ad es. la figura 3).

In una o più forme di attuazione così come qui esemplificate, la porzione centrale 1420 può sporgere dal corpo della cartuccia 10 oltre il piano B-B' in cui giace il bordo periferico 1432, ad es. di un ammontare indicato con d nella figura 3.

Così come già indicato nella parte introduttiva della presente descrizione, la preparazione di un prodotto liquido con una cartuccia così come qui esemplificata può comportare , secondo criteri di per sé noti:

la perforazione della lamina di sigillatura superiore 16 della cartuccia tramite un insieme di punte perforanti della macchina erogatrice ,

- 1'ingresso nella cartuccia 10, attraverso la lamina 16 perforata, di acqua calda e/o vapore perforata che realizza con la sostanza 12 disposte nelle due camere della cartuccia 10 un meccanismo correntemente definito (anche se in modo forse non del tutto corretto) di infusione, e

la fuoriuscita del prodotto liquido risultante attraverso la parete di fondo 142 (ad es. attraverso la e le aperture 1428 provviste nella porzione sporgente 1420).

In una o più forme di attuazione, la porzione centrale sporgente 1420 della parete di fondo 142 può essere conformata a beccuccio per 1'erogazione del suddetto prodotto liquido .

In una o più forme di attuazione , la presenza dell 'elemento filtrante 182 può agevolare 1'azione di contrasto alla fuoriuscita dalla cartuccia 10 della sostanza 12 attraverso la o le aperture 1428 provviste nella porzione sporgente 1420 della parete di fondo 142.

Così come esemplificato nelle figure 3 e 4, il fatto che , in una o più forme di attuazione, la porzione centrale 1420 sporga dal corpo della cartuccia oltre il piano B-B ' in cui giace il bordo periferico 1432, permette , insieme all' andamento complessivamente planare in direzione ortogonale all'asse X14 (dunque non ad imbuto o catino) della porzione anulare 1422 di mantenere la parete di fondo 142 fuori dal contatto con le punte P, ad es. mantenendola sollevata rispetto alle punte P.

Tutto questo facendo nel contempo sì che la porzione centrale 1420, che sporge rispetto al piano B-B' possa estendersi centralmente fra le punte P (suscettibili di essere disposte in una schiera anulare) così da poter svolgere la sua funzione di erogazione del prodotto liquido tramite le aperture 1428.

In una o più forme di attuazione, questo risultato può essere conseguito senza penalizzare il contenuto della dose 12 grazie al fato che la porzione centrale sporgente 1420 fornisce al suo interno una estensione della camera di ricezione per la dose 12 della sostanza per la preparazione di detto prodotto liquido.

Allo stesso tempo, in una o più forme di attuazione, il fatto che il prodotto liquido possa fuoriuscire dalla capsula 10 solo attraverso la o le aperture 1428 provviste nella porzione sporgente 1420 della parete di fondo 142, permette di contenere indesiderati fenomeni di contaminazione (cross-contamination), delle punte P da parte della sostanza 12 utilizzata per preparare un certo prodotto. Le punte P possono essere infatti suscettibili di essere successivamente utilizzate per la preparazione di prodotti liquidi, ad esempio per preparare bevande in cui la presenza di tale sostanza non è prevista: si pensi, a puro titolo di esempio al caso dello zucchero.

In una o più forme di attuazione è possibile prevedere che 1'estensione della camera di ricezione della sostanza per la preparazione formata al suo interno dalla porzione centrale sporgente formi una camera di ricezione distinta con un riempimento di una seconda sostanza per la preparazione del suddetto prodotto liquido e che sulla parete di fondo 142 sia applicato un elemento filtrante laminare (ad es. carta filtro o tessuto non tessuto), che separa tale seconda camera di ricezione dal resto del volume interno della cartuccia 10.

In tal modo, in una o più forme di attuazione, la cartuccia può comprendere un corpo 14 avente al suo interno una prima camera di ricezione con un riempimento di una prima sostanza (ad es. polvere di caffè tostato e macinato, tè in foglia, latte in polvere o solubile ) per la preparazione del prodotto liquido ed una seconda camera di ricezione con un riempimento di una seconda sostanza (ad es. caffè solubile, latte in polvere, cioccolata solubile, orzo solubile, zucchero, aromi in polvere solubili, e combinazioni degli stessi) utilizzabile insieme alla prima per la preparazione di detto prodotto liquido.

Una o più forme di attuazione possono prevedere di realizzare assortimenti di cartucce quali quelle qui esemplificate, 1'assortimento comprendendo cartucce 10 di due o più tipi diversi, in cui la porzione centrale 1420 sporge rispetto alla parete di fondo 142 (e dunque rispetto al piano B - B') di un ammontare d diverso, ad es. di un primo ammontare d' in un primo tipo di cartuccia, un secondo ammontare d'', diverso dal primo, in un secondo tipo di cartuccia, un terzo ammontare d''' in un terzo tipo di cartuccia, e così via.

Tale diversità fra le cartucce dell'assortimento può riflettersi, ad es. in diversi livelli di presenza della sostanza 12 (dati dal maggiore o minore volume della camera "ausiliaria" definita dal volume interno della porzione sporgente 1420), con la conseguente possibilità, ad esempio, di preparare bevande più o meno "forti".

Naturalmente, fermi restando i principi di fondo, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno variare , anche in modo significativo, rispetto a quanto qui illustrato a puro titolo di esempio non limitativo senza per questo uscire dall 'ambito di protezione .

Tale ambito di protezione è definito dalle rivendicazioni annesse .

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Cartuccia (10) per la preparazione di un prodotto liquido mediante liquido e/o vapore introdotto nella cartuccia (10), la cartuccia comprendendo un corpo (14) con un asse centrale (X14), detto corpo avendo al suo interno una camera di ricezione con un riempimento di una sostanza (12 ) per la preparazione di detto prodotto liquido, detto corpo presentando una parete di fondo (142) attraverso la quale detto prodotto liquido è suscettibile di defluire dalla cartuccia (10), in cui detta parete di fondo (142) presenta un bordo periferico (1432) giacente in un piano (B-B ') e presenta, osservata sul lato esterno rispetto alla cartuccia (10), una porzione centrale (1420) sporgente che fornisce al suo interno una estensione di detta camera di ricezione con un riempimento di una sostanza per la preparazione di detto prodotto liquido, in cui detta porzione centrale (1420) sporge dal corpo della cartuccia oltre (d) il piano (B-B ') in cui giace detto bordo periferico (1432), - detta porzione centrale (1420) è circondata da una porzione anulare (1422) di detta parete di fondo (142) estendentesi in direzione ortogonale a detto asse centrale<(>X11<)>, è prevista almeno un 'apertura (1428) per la fuoriuscita di detto prodotto liquido dalla cartuccia (10) localizzata in corrispondenza di detta porzione centrale sporgente (1420), con detta parete di fondo (142) esente da aperture (1428) per la fuoriuscita di detto prodotto liquido dalla cartuccia (10) in detta porzione anulare (1422) .
2. Cartuccia secondo la rivendicazione 1, comprendente un elemento filtrante (182) accoppiato a detta almeno un'apertura (1428) per la fuoriuscita di detto prodotto liquido dalla cartuccia (10) localizzata in corrispondenza, e di preferenza all'estremità distale, di detta porzione centrale sporgente (1420).
3. Cartuccia secondo la rivendicazione 2, in cui detto elemento filtrante (182) è accoppiato a detta almeno un'apertura (1428) per la fuoriuscita di detto prodotto liquido dalla cartuccia (10) sul lato della parete di fondo (142) interno rispetto alla cartuccia (10).
4. Cartuccia secondo la rivendicazione 2 o la rivendicazione 3, in cui detto elemento filtrante comprende carta filtro o tessuto non tessuto.
5. Cartuccia secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta porzione centrale (1420) sporgente di detta parete di fondo (142) è conformata a beccuccio per 1'erogazione di detto prodotto liquido.
6. Cartuccia secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto bordo periferico (1432): è sostanzialmente complanare con detta porzione anulare (1422) di detta parete di fondo (142), oppure sporge dal corpo della cartuccia rispetto a detta porzione anulare (1422) di detta parete di fondo (142).
7. Cartuccia secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta sostanza (12) per la preparazione di detto prodotto liquido è scelta fra: polvere di caffè tostato e macinato, tè in foglia, latte in polvere o solubile, caffè solubile, cioccolata solubile, orzo solubile, zucchero, aromi in polvere solubili, e combinazioni degli stessi.
8. Cartuccia secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il corpo (14) della cartuccia (10) comprende una lamina di sigillatura (16) a chiusura del corpo della cartuccia (10) all'estremità opposta a detta parete di fondo (142).
9. Assortimento di cartucce secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente almeno una prima ed una seconda cartuccia secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui: - in detta prima cartuccia, detta porzione centrale (1420) sporge rispetto a detta parete di fondo (142) di un primo ammontare, e - in detta seconda cartuccia, detta porzione centrale (1420) sporge rispetto a detta parete di fondo (142) di un secondo ammontare, detto primo ammontare e detto secondo ammontare essendo diversi fra loro.