ITVR20130264A1 - Capsula e sistema per la preparazione di bevande e metodo per la realizzazione della capsula - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

CAPSULA E SISTEMA PER LA PREPARAZIONE DI BEVANDE E METODO PER LA REALIZZAZIONE DELLA CAPSULA

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una capsula ed un sistema per la preparazione di bevande del tipo in cui la capsula contiene una sostanza in polvere dalla quale viene ottenuta la bevanda tramite il passaggio di acqua calda, nonché un metodo per la realizzazione della capsula.

In particolare, la presente invenzione è rivolta ai sistemi per la preparazione di bevande in cui la capsula comprende un corpo di contenimento a forma di tazza che contiene la sostanza alimentare in polvere (sia essa solubile o da estrarre sotto pressione) e che è chiuso superiormente da un coperchio, ed in cui in uso la capsula viene inserita in un portacapsula dotato di mezzi di iniezione per alimentare acqua calda all’interno della capsula.

In questi sistemi, come descritto ad esempio nei brevetti EP 1816936 B1, EP 1700548 B1, EP 1654966 B1, EP 1816935 B1 ed EP 1702543 B1 e nella domanda di brevetto WO 2013/136209, in fase di produzione della bevanda, quando l’acqua è alimentata in pressione, è necessario realizzare un contatto a tenuta tra il bordo anulare del portacapsula ed un bordo superiore sporgente del corpo di contenimento a tazza della capsula.

In accordo con la tecnica nota, da un lato il bordo anulare del portacapsula può presentarsi superiormente liscio così come dentellato, dall’altro la tenuta può essere ottenuta o mediante compressione del bordo superiore o di un elemento resiliente ad esso applicato in direzione assiale, o, come descritto nella domanda di brevetto WO 2013/136209, mediante una sorta di incastro laterale a piano inclinato tra il bordo anulare del portacapsula ed un dente e/o una gola anulari ricavati nel bordo superiore della capsula. Per quanto riguarda le capsule per questi sistemi, poi, in accordo con le soluzioni realizzative attualmente utilizzate sul mercato, ne esistono alcune in cui il corpo di contenimento è sostanzialmente impermeabile all’ossigeno in quanto realizzato in alluminio, ed altre in cui il corpo di contenimento è invece realizzato in materiale permeabile all’ossigeno e che sono ulteriormente confezionate in un involucro flessibile sigillato, impermeabile ai gas.

Principalmente per sistemi di tipo diverso, in cui l’estrazione avviene iniettando l’acqua attraverso il coperchio della capsula, sono infine note capsule il cui corpo di contenimento è realizzato principalmente in un materiale plastico impermeabile ai gas. Come descritto ad esempio nel brevetto EP 1555 219, il corpo di contenimento può essere costituito da un materiale multistrato in cui ad un materiale plastico termoformabile rigido o semirigido è accoppiato uno strato di materiale sostanzialmente impermeabile all’ossigeno come l’EVOH.

La tecnologia nota presenta però alcuni inconvenienti.

In particolare, nel settore dei sistemi cui è rivolta la presente invenzione è particolarmente sentita l’esigenza di poter disporre di capsule che garantiscano una tenuta ottimale indipendentemente dal fatto che il portacapsula presenti un bordo anulare liscio, dentellato o semplicemente rovinato a causa dell’usura.

Tra i sistemi noti, l’unico che si ritiene in grado di garantire un buon risultato in modo ripetibile è quello descritto nella domanda di brevetto WO 2013/136209, ma si tratta di un sistema che richiede elevata precisione in fase di produzione (per avere tolleranze ridotte).

In questo contesto il compito tecnico alla base della presente invenzione è realizzare una capsula ed un sistema per la preparazione di bevande che pongano rimedio agli inconvenienti citati.

È in particolare compito tecnico della presente invenzione realizzare una capsula e sistema per la preparazione di bevande che garantiscano un’ottima tenuta idraulica sostanzialmente in tutte le condizioni di possibile utilizzo.

È ulteriormente compito tecnico della presente invenzione mettere a punto un metodo per la realizzazione di una tale capsula.

Il compito tecnico e gli scopi indicati sono sostanzialmente raggiunti da una capsula ed un sistema per la preparazione di bevande, nonché un metodo per la realizzazione della capsula, in accordo con quanto descritto nelle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di una capsula ed un sistema per la preparazione di bevande e di un metodo per la realizzazione della capsula, illustrate negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 mostra in sezione assiale schematica una capsula realizzata in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2 mostra in sezione assiale la capsula di figura 1 senza la sostanza in polvere;

- la figura 3 mostra ingrandito il dettaglio III di figura 2;

- la figura 4 mostra una prima variante del dettaglio di figura 3;

- la figura 5 mostra ingrandito il dettaglio V delle figure 3 e 4;

- la figura 6 mostra schematicamente, con alcune caratteristiche non evidenziate, una seconda variante del dettaglio di figura 3;

- la figura 7 mostra una variante della porzione inferiore della capsula di figura 2;

- la figura 8 mostra una variante della porzione inferiore della capsula di figura 2;

- la figura 9 mostra una sezione assiale di un sistema in accordo con la presente invenzione, in una propria configurazione intermedia;

- la figura 10 mostra ingrandito il particolare X di figura 9;

- la figura 11 mostra in sezione assiale il sistema di figura 9 in configurazione di chiusura; e

- la figura 12 mostra ingrandito il dettaglio XII di figura 10.

Con riferimento alle figure citate è stata globalmente indicata con il numero di riferimento 1 una capsula per la preparazione di bevande secondo la presente invenzione.

In modo analogo ad altre capsule note, anche la capsula 1 oggetto della presente invenzione comprende un corpo di contenimento 2 conformato a tazza in cui sono alloggiate una o più sostanze 3 in polvere da estrarre mediante il passaggio di acqua calda attraverso di esse, ed un coperchio 4 che chiude il corpo di contenimento 2.

Il corpo di contenimento 2 presenta un primo asse centrale 6 (vantaggiosamente lo sviluppo del corpo di contenimento 2 è almeno principalmente sostanzialmente simmetrico rispetto al primo asse centrale 6), una porzione inferiore 7 che si sviluppa trasversalmente al primo asse centrale 6, una parete laterale 8 che si estende principalmente parallelamente al primo asse centrale 6 a partire dal bordo della porzione inferiore 7 (vantaggiosamente comunque la parete laterale 8 diverge via via dal primo asse centrale 6 all’allontanarsi dalla porzione inferiore 7 - figura 2), ed un bordo superiore 9 che è anulare e si sviluppa verso l’esterno a partire dal bordo della parete laterale 8 opposto a quello connesso alla porzione inferiore 7. Il corpo di contenimento 2 definisce inoltre al proprio interno una camera 10 in cui sono alloggiate le una o più sostanze 3 in polvere. All’interno della camera 10, in modo di per sé noto, possono poi essere alloggiati anche altri elementi quali elementi filtranti sopra o sotto la sostanza in polvere, paratie di suddivisione o delimitazione, ecc….

Il coperchio 4 è fissato superiormente al bordo superiore 9 per chiudere a tenuta la camera 10.

Si noti che nel contesto della presente descrizione termini quali “inferiore” e “superiore” devono intendersi con riferimento ad un posizionamento del corpo di contenimento 2 analogo a quello di una tazza (vale a dire con il primo asse centrale 6 verticale), non con riferimento alla modalità di utilizzo della capsula 1 (la capsula 1 è infatti vantaggiosamente utilizzabile anche con il primo asse centrale 6 disposto sostanzialmente orizzontalmente). Sia il corpo di contenimento 2 sia il coperchio 4 sono realizzati in materiali sostanzialmente impermeabili almeno all’ossigeno, vantaggiosamente comunque di tipo diverso. Preferibilmente, infatti, il corpo di contenimento 2 è costituito almeno principalmente da un materiale rigido o semirigido, mentre il coperchio 4 è vantaggiosamente costituito da un materiale flessibile che è inoltre meno resistente alla foratura ed allo strappo del materiale del corpo di contenimento 2. Vantaggiosamente, il coperchio 4 può essere realizzato o in alluminio o con un materiale polimerico multistrato.

In accordo con la presente invenzione, almeno una parte 11 del corpo di contenimento 2 che comprende il bordo superiore 9, è costituita da un primo foglio di materiale multistrato termoformato che comprende almeno tre strati 12, 13, 14 distinti. Nella forma realizzativa preferita tale almeno una parte 11 del corpo di contenimento 2 comprende sia il bordo superiore 9, sia la parete laterale 8. A seconda delle diverse soluzioni realizzative, poi, essa può comprendere anche l’intera porzione inferiore 7 (figura 2) o solo un parte anulare 15 della stessa (figura 7 o 8) o nemmeno quella, e delimitare un’apertura passante 16. In questo secondo caso, l’apertura passante 16 è poi vantaggiosamente chiusa da un secondo foglio di materiale 46 fissato al corpo di contenimento 2 (in particolare alla sua parte anulare 15 della porzione inferiore 7) e che è preferibilmente realizzato in un materiale analogo a quello che costituisce il coperchio 4. A seconda delle esigenze, il secondo foglio di materiale 46 può essere fissato alla almeno una parte 11 del corpo di contenimento 2 o internamente (figura 8) o esternamente (figura 7).

Il materiale multistrato termoformato che costituisce la detta almeno una parte 11 del corpo di contenimento 2 comprende un primo strato 12 interno, un secondo strato 13 esterno ed uno strato intermedio 14 interposto tra i due. Si noti che gli aggettivi “interno” ed “esterno” si riferiscono alla posizione del relativo strato rispetto alla capsula 1: il primo strato 12 definisce infatti la superficie interna che delimita la camera 10 e la zona di fissaggio del bordo superiore 9 alla quale è fissato il coperchio 4, mentre il secondo strato 13 definisce la superficie del corpo di contenimento 2 sulla parte esterna della capsula 1.

In accordo con un primo aspetto innovativo della presente invenzione, poi, il primo strato 12 comprende (e vantaggiosamente è costituito da) un primo materiale termoplastico rigido o semirigido che presenta una prima rigidità, e che preferibilmente è polipropilene o un materiale con rigidità analoga, mentre il secondo strato 13 comprende un secondo materiale termoplastico diverso dal primo materiale termoplastico che presenta una seconda rigidità inferiore alla prima rigidità, e che preferibilmente è polietilene o un materiale con rigidità analoga. Lo strato intermedio 14 è realizzato in un materiale sostanzialmente impermeabile almeno all’ossigeno, con ciò intendendosi un materiale che presenti una permeabilità all’ossigeno che possa essere considerata irrilevante per quelli che sono i normali tempi di conservazione delle capsule di questo tipo. Preferibilmente, comunque, lo strato intermedio 14 è costituito da EVOH ed ha uno spessore di almeno 30 µm. I vari strati sono poi tenuti insieme vantaggiosamente tramite appositi collanti.

In una forma realizzativa preferita, il primo foglio di materiale multistrato termoformato, prima della termoformatura, ha uno spessore complessivo di circa 1000 µm, con il primo strato 12 che è realizzato in polipropilene ed ha uno spessore di circa 740 µm, il secondo strato 13 realizzato in polietilene con uno spessore di circa 220 µm e lo strato intermedio 14 realizzato in EVOH e con uno spessore di circa 40 µm. Tale materiale presenta una permeabilità teorica (misurata a 25°C con una umidità relativa del 75%) pari a:

- O2: 0,925 g/m<2>*24h*Atm;

- N2: 0,011 cc/m<2>*24h*Atm;

- CO2: 0,514 g/m<2>*24h*Atm;

- H2O: 0,223 cc/m<2>*24h*Atm.

Nella capsula 1 realizzata in accordo con la presente invenzione, mentre il primo strato 12 ha solo funzione strutturale, il secondo strato 13, più morbido e deformabile del primo strato 12, ha sia la funzione di cooperare con gli altri strati per definire la struttura della capsula 1, sia di costituire al di sotto del bordo superiore 9 una zona di tenuta idraulica che in uso è destinata ad accoppiarsi a tenuta ad un portacapsula 17 di una macchina per la preparazione di bevande. Vantaggiosamente, infatti, in uso la tenuta idraulica tra capsula 1 e portacapsula 17 è ottenuta mediante una deformazione del secondo materiale ad opera di un bordo anulare del portacapsula 17.

In particolare, nella forma realizzativa di figura 4 il secondo strato 13 è destinato ad essere compresso assialmente dal portacapsula 17 di una macchina per la preparazione di bevande; in uso la tenuta idraulica è quindi assicurata dalla compenetrazione tra un bordo anulare del portacapsula 17 ed il secondo strato 13.

In accordo con le forme realizzative delle figure da 1 a 3, e da 5 a 12, invece, la tenuta idraulica è assicurata da una sorta di incastro tra il bordo anulare del portacapsula 17 e la capsula 1 stessa.

In queste forme realizzative, infatti, in corrispondenza del bordo superiore 9 e dalla parte opposta a quella a cui è associato il coperchio 4, la citata almeno una parte 11 termoformata del corpo di contenimento 2 presenta un dente anulare 18 e/o una gola anulare 19 destinati ad interagire con il bordo anulare 20 del portacapsula 17.

In particolare, il dente anulare 18, se presente, presenta una superficie in cui sono individuate tre porzioni a decorso anulare rispetto al primo asse centrale 6, consistenti in una porzione apicale 21, una prima faccia laterale interna 22 (più vicina al primo asse centrale 6) almeno in parte rivolta verso il primo asse centrale 6 della capsula 1 ed una prima faccia laterale esterna 23 (più lontana dal primo asse centrale 6) almeno in parte rivolta verso l’esterno rispetto al primo asse centrale 6; le due prime facce laterali 22, 23 sono posizionate da parti opposte rispetto alla porzione apicale 21.

A propria volta, la gola anulare 19 presenta una superficie in cui sono individuate tre porzioni a decorso anulare rispetto al primo asse centrale 6, consistenti in una zona di fondo 24, una seconda faccia laterale esterna 25 (più lontana dal primo asse centrale 6) almeno in parte rivolta verso il primo asse centrale 6 ed una seconda faccia laterale interna 26 (più vicina al primo asse centrale 6) almeno in parte rivolta verso l’esterno rispetto al primo asse centrale 6; le due seconde facce laterali 25, 26 sono posizionate da parti opposte rispetto alla zona di fondo 24.

In uso almeno una delle prime facce laterali 22, 23 e/o delle seconde facce laterali 25, 26 è destinata ad accoppiarsi a tenuta ad una terza faccia 27 solidale al portacapsula 17.

In accordo con la presente invenzione, rispettivamente il dente anulare 18 e la gola anulare 19 sono almeno principalmente rispettivamente costituito e/o delimitata dal secondo materiale termoplastico del secondo strato 13.

Nella forma realizzativa preferita (figure 3 e 6), comunque, la almeno una parte 11 termoformata del corpo di contenimento 2 presenta il dente anulare 18 sporgente (mentre la presenza della gola è opzionale), ed il dente anulare 18 sporgente è inoltre almeno in parte deformabile rispetto al primo asse centrale 6 in modo tale che la sua porzione apicale 21 possa variare la propria distanza dal primo asse centrale 6. Ulteriormente, in sezione radiale rispetto al primo asse centrale 6 ed in allontanamento dal bordo superiore 9, la prima faccia laterale esterna 23 ha almeno in parte sviluppo o parallelo al primo asse centrale 6 (figura 6 dove la suddivisione del corpo di contenimento 2 in tre strati 12, 13, 14 deve considerarsi presente anche se non raffigurata) o divergente (figura 3) rispetto al primo asse centrale 6, per agevolare la deformabilità del dente anulare 18 sporgente e il conseguente spostamento in uso della porzione apicale 21 rispetto al primo asse centrale 6.

Come detto, forma inoltre oggetto della presente invenzione anche un metodo per la realizzazione di una capsula 1 per la preparazione di bevande mediante il passaggio di acqua calda attraverso di essa. Tutto quanto sin qui descritto in relazione alla capsula 1 deve intendersi valido, con gli opportuni adattamenti, anche per il metodo (se applicabile).

In generale, tale metodo comprende innanzitutto una fase operativa di realizzare, con uno o più materiali sostanzialmente impermeabili almeno all’ossigeno, un corpo di contenimento 2 a tazza, che presenti una porzione inferiore 7 chiusa, una parete laterale 8 ed un bordo superiore 9 e che definisca al proprio interno una camera 10 aperta in corrispondenza del bordo superiore 9.

Più in dettaglio, la fase di realizzazione del corpo di contenimento 2 comprende a propria volta una fase di termoformatura di almeno una parte 11 del corpo di contenimento 2 stesso a partire da un primo foglio di materiale multistrato termoformabile (preferibilmente del tipo sopra descritto) che comprenda almeno tre strati 12, 13, 14: un primo strato 12 comprendente un primo materiale termoplastico rigido o semirigido avente una prima rigidità; un secondo strato 13 comprendente un secondo materiale termoplastico diverso dal primo materiale termoplastico ed avente una seconda rigidità inferiore alla prima rigidità; ed uno strato intermedio 14 disposto tra il primo strato 12 ed il secondo strato 13 e realizzato in un materiale sostanzialmente impermeabile almeno all’ossigeno. La fase di termoformatura viene poi realizzata in modo tale che, dopo di essa, il primo strato 12 si trovi disposto all’interno del corpo di contenimento 2 ed il secondo strato 13 sia disposto all’esterno del corpo di contenimento 2.

A quel punto il metodo prevede una fase di inserimento nella camera 10 di almeno una o più sostanze 3 in polvere da estrarre mediante il passaggio di acqua calda attraverso di essa. Opzionalmente in tale fase possono essere inseriti nella camera 10 anche gli eventuali ulteriori elementi previsti.

Ultimata la fase di inserimento, il metodo prevede di fissare sul bordo superiore 9 un coperchio 4 realizzato in uno o più materiali sostanzialmente impermeabili almeno all’ossigeno, per chiudere a tenuta la camera 10.

In alcune forme realizzative quale quella di figura 7, la fase di termoformatura prevede la termoformatura di almeno una parte 11 del corpo di contenimento 2 che comprenda la parete laterale 8 ed il bordo superiore 9 e che delimiti invece almeno un’apertura passante 16 in corrispondenza della porzione inferiore 7. In questo caso la fase di realizzazione del corpo di contenimento 2 comprende inoltre una fase operativa di chiusura dell’apertura passante 16 fissando a tenuta internamente o esternamente a tale almeno una parte 11 del corpo di contenimento 2, un secondo foglio di materiale 46 avente minore resistenza alla foratura e/o allo strappo del primo foglio e che sia anch’esso impermeabile almeno all’ossigeno.

Nelle forme realizzative delle figure da 1 a 5 e da 7 a 12, inoltre, il metodo oggetto della presente invenzione prevede che, durante la fase di termoformatura e mediante una termoformatura almeno principalmente (e vantaggiosamente esclusivamente) del secondo materiale termoplastico, in corrispondenza del bordo superiore 9 ed al di sotto dello stesso, vengono ottenuti rispettivamente il dente anulare 18 e/o la gola anulare 19, ciascuno con le caratteristiche già sopra indicate.

In particolare, nella forma realizzativa preferita è previsto che durante la fase di termoformatura venga ottenuto almeno il dente anulare 18 sporgente, e che, in sezione radiale rispetto al primo asse centrale 6 ed in allontanamento dal bordo superiore 9, la prima faccia laterale esterna 23 venga realizzata almeno in parte con uno sviluppo o parallelo al primo asse centrale 6 (figura 6) o divergente rispetto al primo asse centrale 6 (figura 3). Forma infine oggetto della presente invenzione anche un sistema per la produzione di bevande che comprende sia una capsula 1 del tipo sopra descritto, sia almeno un portacapsula 17 che definisce al proprio interno un alloggiamento 28 per ospitare la capsula 1, il quale presenta un secondo asse centrale 29. Anche l’alloggiamento 28 è vantaggiosamente almeno principalmente simmetrico rispetto al secondo asse centrale 29.

Il portacapsula 17 presenta inoltre un varco di ingresso 30 attraverso il quale la capsula 1 può essere inserita nell’alloggiamento 28, e che è delimitato perimetralmente da un bordo anulare 20 che si sviluppa attorno al secondo asse centrale 29.

Nel caso della capsula 1 di cui alla figura 4, come detto, la tenuta è garantita per compressione del secondo strato 13 da parte del bordo anulare 20. Di conseguenza, per un corretto funzionamento è necessario che, se il bordo anulare 20 del portacapsula 17 presenta una dentellatura o altre irregolarità, lo spessore del secondo strato 13 sia tale da permetterne la compensazione a seguito della compressione assiale.

Invece, nel caso in cui il sistema comprenda una capsula 1 dotata di dente anulare 18 e/o gola anulare 19, il bordo anulare 20 del portacapsula 17 a propria volta presenta rispettivamente un elemento anulare in rilievo 31 e/o una sede anulare 32 destinati ad interagire rispettivamente con il dente anulare 18 e/o la gola anulare 19. Nel caso delle forme realizzative illustrate nelle figure 1-5 e 7-12, in cui la capsula 1 presenta il dente anulare 18, l’elemento anulare in rilievo 31 e/o la sede anulare 32 sono destinati ad interagire con il dente anulare 18.

Nelle forme realizzative in cui la capsula 1 presenta il dente anulare 18 e/o la sede anulare 32, il bordo anulare 20 presenta inoltre almeno una terza faccia 27 laterale ricavata sulla superficie rispettivamente dell’elemento anulare in rilievo 31 e/o della sede anulare 32. La terza faccia 27 laterale è rivolta principalmente verso l’esterno rispetto al secondo asse centrale 29 ed è atta ad interagire in uso con la prima faccia laterale interna 22 e/o la seconda faccia laterale esterna 25 per garantire la tenuta idraulica.

Come detto, infatti, portacapsula 17 e capsula 1 possono assumere una configurazione di tenuta in cui il primo asse centrale 6 ed il secondo asse centrale 29 sostanzialmente coincidono, ed in cui il bordo anulare 20 è a contatto con la capsula 1 ed ad essa accoppiato con tenuta idraulica.

Nella forma realizzativa illustrata in figura 11, in configurazione di tenuta la terza faccia 27 laterale è in contatto di tenuta con la prima faccia laterale interna 22 ed il dente anulare 18 sporgente è deformato rispetto al primo asse centrale 6 per effetto dell’azione esercitata dal portacapsula 17 tramite la terza faccia 27 laterale sulla prima faccia laterale interna 22.

In accordo con questa forma realizzativa della presente invenzione, quindi, la tenuta idraulica non avviene per compressione assiale, ma per accoppiamento laterale. La tenuta idraulica è quindi garantita anche quando, ad esempio, il bordo anulare 20 del portacapsula 17 ha la superficie dell’elemento anulare in rilievo 31 dentellata (come rappresentato in figura 10 dove l’elemento anulare sporgente è sezionato in corrispondenza di un avvallamento 33 della dentellatura e dove si vede in secondo piano il picco 34 della dentellatura stessa; si noti che, come illustrato, la dentellatura può interessare anche i fianchi dell’elemento anulare in rilievo 31) e la capsula 1 non è provvista di membri di tenuta aggiuntivi resilienti a differenza di quanto previsto nei brevetti di tecnica nota sopra elencati. Inoltre in questo modo la tenuta idraulica è garantita anche nei casi in cui il bordo anulare 20 sia rovinato, a seguito per esempio dell’usura, e quindi l’accoppiamento a tenuta assiale non possa più essere garantito.

In generale, sulla superficie dell’elemento anulare in rilievo 31 (se presente) sono vantaggiosamente individuate tre porzioni consistenti in una porzione di sommità 35, una prima porzione laterale interna 36 almeno in parte rivolta verso il secondo asse centrale 29 ed una prima porzione laterale esterna 37 almeno in parte rivolta verso l’esterno rispetto al secondo asse centrale 29 (figura 10). Le due prime porzioni laterali 36 ,37 sono posizionate lateralmente da parti opposte rispetto alla porzione di sommità 35.

Analogamente, sulla superficie della sede anulare 32 (se presente) sono individuate tre porzioni consistenti in una porzione di fondo 38, in una seconda porzione laterale esterna 39 almeno in parte rivolta verso il secondo asse centrale 29 ed una seconda porzione laterale interna 40 almeno in parte rivolta verso l’esterno rispetto al secondo asse centrale 29. Le due seconde porzioni laterali 39, 40 sono posizionate lateralmente da parti opposte rispetto alla porzione di fondo 38.

Nella forma realizzativa preferita, comunque, il bordo anulare 20 presenta sia l’elemento anulare in rilievo 31 sia la sede anulare 32. In sezione radiale rispetto al secondo asse centrale 29, essi sono affiancati uno all’altro (con l’elemento anulare in rilievo 31 più vicino al secondo asse centrale 29) e la superficie dell’uno costituisce la continuazione dell’altro in corrispondenza della terza faccia 27 laterale che è comune. La seconda porzione laterale interna 40 della gola anulare 19 corrisponde infatti alla prima porzione laterale esterna 37 dell’elemento anulare in rilievo 31.

A seconda dei casi, in generale, la terza faccia 27 laterale può comprendere, corrispondere a, o essere costituita da, rispettivamente la prima porzione laterale esterna 37 e/o la seconda porzione laterale interna 40.

Nella forma realizzativa illustrata in figura 3 in cui, in sezione radiale rispetto al primo asse centrale 6, la prima faccia laterale interna 22 del dente anulare 18 sporgente della capsula 1 presenta uno sviluppo sostanzialmente rettilineo lungo una prima retta che forma con il primo asse centrale 6 un primo angolo acuto, la terza faccia 27 laterale presenta uno sviluppo sostanzialmente rettilineo lungo una seconda retta che forma con il secondo asse centrale 29 un secondo angolo acuto, ed il primo angolo acuto è superiore al secondo angolo acuto. Vantaggiosamente, comunque, il primo angolo acuto è superiore al secondo angolo acuto di non più di 10°. Grazie alla diversa inclinazione delle due facce laterali, in configurazione di tenuta (figura 12) il portacapsula 17 determina la deformazione del dente anulare 18 sporgente e lo spostamento della porzione apicale 21 verso il primo asse centrale 6, con un conseguente schiacciamento della prima faccia laterale interna 22 (ed in particolare della sua parte più vicina alla porzione apicale 21) sulla terza faccia 27 laterale incrementando in questo modo la tenuta idraulica.

In altre forme realizzative è comunque prevista una diversa modalità di funzionamento che prevede che il primo angolo acuto sia inferiore al secondo angolo acuto , vantaggiosamente di non più di 10°.

Oltre a capsula 1 e portacapsula 17 il sistema comprende, in modo di per sé noto, un riscontro 41 sul quale, in configurazione di tenuta, il coperchio 4 della capsula 1 può poggiare almeno in corrispondenza del bordo superiore 9. Nella forma realizzativa illustrata, in particolare, il riscontro 41 ha anche la funzione di chiudere superiormente l’alloggiamento 28 definito dal portacapsula 17 o di permettervi l’accesso. Almeno uno tra il portacapsula 17 ed il riscontro 41 è infatti mobile relativamente all’altro, tra una configurazione di apertura (non rappresentata) in cui permettono l’inserimento di detta capsula 1 nell’alloggiamento 28 attraverso il varco di ingresso 30 ed una configurazione di chiusura (figura 6) in cui, con portacapsula 17 e capsula 1 in configurazione di tenuta, chiudono tra di essi il bordo superiore 9 della capsula 1 per realizzare una tenuta idraulica almeno anche tra il bordo superiore 9 ed il riscontro 41. In figura 4 è rappresentata schematicamente una configurazione intermedia tra quella di apertura e quella di chiusura. Quando la capsula 1 è inserita nell’alloggiamento 28 e portacapsula 17 e riscontro 41 sono in configurazione di chiusura, la capsula 1 ed il portacapsula 17 sono nella relativa configurazione di tenuta.

Il sistema comprende poi mezzi di iniezione 42 montati nel portacapsula 17 per iniettare in uso acqua in pressione nella capsula 1 attraverso la porzione inferiore 7, nonché mezzi di raccolta associati al riscontro 41 per raccogliere in uso la bevanda erogata attraverso il coperchio 4 della capsula 1.

I mezzi di raccolta comprendono almeno una conduttura di raccolta (non rappresentata) per convogliare e raccogliere la bevanda che viene erogata attraverso il coperchio 4 della capsula 1 e portarla verso l’esterno del sistema in corrispondenza di un punto di caduta. Vantaggiosamente essi sono associati al riscontro 41 ed in particolare la conduttura di raccolta è ricavata almeno in parte nel riscontro 41 stesso. In configurazione di chiusura, quindi, la tenuta idraulica tra la capsula 1 ed il riscontro 41, consente ai mezzi di raccolta di raccogliere sostanzialmente tutta la bevanda erogata attraverso il coperchio 4 della capsula 1. L’erogazione della bevanda attraverso il coperchio 4 della capsula 1 può poi avvenire in diversi modi (di per sé noti). Ad esempio se il coperchio 4 è composto da una lamina metallica frangibile, il riscontro 41 comprenderà vantaggiosamente degli elementi in rilievo 43 contro i quali il coperchio 4 si possa lacerare a seguito dell’aumentare della pressione interna della capsula 1 dovuto all’iniezione di acqua da parte dei mezzi di iniezione 42. Questi ultimi comprendono uno o più condotti di iniezione 44 che consentono di iniettare acqua all’interno della capsula 1 attraverso la porzione inferiore 7 della capsula 1 stessa. L’iniezione di acqua avviene quando capsula 1 e portacapsula 17 sono in configurazione di tenuta in modo tale che non vi sia fuoriuscita di acqua dal portacapsula 17 stesso. In generale, come detto, la porzione inferiore 7 della capsula 1 è sigillata e permette l’ingresso dell’acqua nella capsula 1 solo previa propria foratura o lacerazione (in corrispondenza del corpo di contenimento 2 o del secondo foglio 46 a seconda delle circostanze). In accordo con una forma realizzativa preferita, quindi, i mezzi di iniezione 42 comprendono in modo di per sé noto delle lame 45 o simili, preferibilmente solidali al portacapsula 17, atte a lacerare o perforare la porzione inferiore 7 della capsula 1 per creare almeno un passaggio per permettere l’ingresso dell’acqua nella capsula 1 stessa.

Le lame 45 o simili possono essere cave e definire al proprio interno parte del condotto di iniezione 44 che consente di iniettare acqua all’interno della capsula 1 attraverso la lacerazione creata dalle lame 45 stesse. Nella forma realizzativa preferita illustrata, invece, i mezzi di iniezione 42 comprendono delle lame 45 che consentono di tagliare (lacerare) la porzione inferiore 7 della capsula 1 e l’acqua viene semplicemente erogata nel portacapsula 17 attraverso un condotto di iniezione 44. In questa soluzione realizzativa la lacerazione avviene almeno quando la capsula 1 è completamente inserita nell’alloggiamento 28. Vantaggiosamente, infatti, il contatto tra i mezzi di iniezione 42 (ed in particolar modo le lame 45) e la porzione inferiore 7 della capsula 1, e l’azione di lacerazione, avvengono, in modo noto, per effetto del movimento relativo tra la capsula 1 ed i mezzi di iniezione 42 stessi i quali, come detto, sono vantaggiosamente solidali al portacapsula 17. In uso, nel movimento relativo tra riscontro 41 e portacapsula 17, il portacapsula 17 spinge la capsula 1 verso il riscontro 41 fintantoché il coperchio 4 della capsula 1, almeno in corrispondenza del bordo superiore 9, impatta contro il riscontro 41 stesso ed a quel punto, durante il raggiungimento della configurazione di chiusura od in corrispondenza della configurazione di chiusura stessa, i mezzi di iniezione 42 ed in particolare le lame 45, perforano la porzione inferiore 7 della capsula 1.

In uso, infatti, la capsula 1 viene inserita nell’alloggiamento 28, ricavato internamente al portacapsula 17, attraverso il varco di ingresso 30 delimitato dal bordo anulare 20 quando il riscontro 41 ed il portacapsula 17 sono nella configurazione di apertura. La successiva movimentazione relativa tra portacapsula 17 e riscontro 41 verso la configurazione di chiusura, porta il coperchio 4 della capsula 1 ad impattare contro il riscontro 41 almeno in corrispondenza del bordo superiore 9 della capsula 1 stessa. Inoltre l’avvicinamento del portacapsula 17 rispetto al riscontro 41 determina il raggiungimento della configurazione di chiusura ed il passaggio dei mezzi di iniezione 42 attraverso la porzione inferiore 7 nella capsula 1 (ovvero la lacerazione della porzione inferiore 7 della capsula 1 ad opera delle lame 45). Vantaggiosamente, in corrispondenza della configurazione di chiusura avviene l’accoppiamento a tenuta idraulica tra capsula 1 e portacapsula 17, in corrispondenza del bordo anulare 20 del portacapsula 17, e tra capsula 1 e riscontro 41, in corrispondenza della zona di contatto tra il coperchio 4 della capsula 1 ed il riscontro 41 stesso (che avviene vantaggiosamente almeno in corrispondenza della porzione di coperchio 4 che si trova a contatto con il bordo superiore 9 della capsula 1). Il bordo superiore 9 della capsula 1 quindi si viene vantaggiosamente a trovare serrato tra il riscontro 41 ed il portacapsula 17.

La presente invenzione consegue importanti vantaggi.

Grazie alla presente invenzione, infatti, è stato possibile mettere a punto una capsula che da un lato è impermeabile all’ossigeno e garantisce quindi una conservazione ottimale delle sostanze alimentari in polvere senza necessità di ulteriori imballaggi, dall’altro che garantisce durante il funzionamento una tenuta idraulica migliorata rispetto alle capsule note, indipendentemente da quali siano le caratteristiche del sistema di estrazione utilizzato.

Va infine rilevato che la presente invenzione risulta di relativamente facile realizzazione e che anche il costo connesso alla sua attuazione non risulta molto elevato.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza.

Tutti i dettagli sono rimpiazzabili da altri tecnicamente equivalenti ed i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni dei vari componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Capsula per la preparazione di bevande comprendente: un corpo di contenimento (2) conformato a tazza, che presenta un primo asse centrale (6), una porzione inferiore (7), una parete laterale (8) ed un bordo superiore (9) e che definisce al proprio interno una camera (10) in cui sono alloggiate una o più sostanze (3) in polvere da estrarre mediante il passaggio di acqua calda attraverso di esse; ed un coperchio (4) fissato superiormente al bordo superiore (9) per chiudere a tenuta la camera (10); il corpo di contenimento (2) ed il coperchio (4) essendo entrambi realizzati in materiali sostanzialmente impermeabili almeno all’ossigeno; ed almeno una parte (11) del corpo di contenimento (2), che comprende il bordo superiore (9), essendo inoltre costituita da un primo foglio di materiale multistrato termoformato che comprende almeno tre strati (12), (13), (14), un primo strato (12) interno che definisce una zona di fissaggio del bordo superiore (9) alla quale è fissato il coperchio (4), un secondo strato (13) esterno, ed uno strato intermedio (14) disposto tra il primo strato (12) ed il secondo strato (13), caratterizzata dal fatto che il primo strato (12) comprende un primo materiale termoplastico rigido o semirigido avente una prima rigidità, il secondo strato (13) comprende un secondo materiale termoplastico diverso dal primo materiale termoplastico ed avente una seconda rigidità inferiore alla prima rigidità, e lo strato intermedio (14) è realizzato in un materiale sostanzialmente impermeabile almeno all’ossigeno.
2. 2. Capsula secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che il primo materiale termoplastico è polipropilene o un materiale con rigidità analoga.
3. 3. Capsula secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzata dal fatto che il secondo materiale termoplastico è polietilene o un materiale con rigidità analoga.
4. 4. Capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che in corrispondenza del bordo superiore (9), dalla parte opposta a quella a cui è associato il coperchio (4), la almeno una parte (11) termoformata del corpo di contenimento (2) presenta: un dente anulare (18) sulla cui superficie sono individuate tre porzioni a decorso anulare rispetto al primo asse centrale (6), consistenti in una porzione apicale (21), una prima faccia laterale interna (22) almeno in parte rivolta verso un primo asse centrale (6) della capsula (1) ed una prima faccia laterale esterna (23) almeno in parte rivolta verso l’esterno rispetto al primo asse centrale (6), le due prime facce laterali (22), (23) essendo posizionate da parti opposte rispetto alla porzione apicale (21); e/o una gola anulare (19) sulla cui superficie sono individuate tre porzioni a decorso anulare rispetto al primo asse centrale (6), consistenti in una zona di fondo (24), una seconda faccia laterale esterna (25) almeno in parte rivolta verso il primo asse centrale (6) ed una seconda faccia laterale interna (26) almeno in parte rivolta verso l’esterno rispetto al primo asse centrale (6), le due seconde facce laterali (25), (26) essendo posizionate da parti opposte rispetto alla zona di fondo (24); il dente anulare (18) e/o la gola anulare (19) essendo almeno principalmente rispettivamente costituito e/o delimitata dal secondo materiale termoplastico.
5. 5. Capsula secondo la rivendicazione 4 caratterizzata dal fatto che detta almeno una parte (11) termoformata del corpo di contenimento (2) presenta il dente anulare (18) sporgente, dal fatto che il dente anulare (18) sporgente è almeno in parte deformabile rispetto al primo asse centrale (6) in modo tale che la porzione apicale (21) possa variare la propria distanza dal primo asse centrale (6), e dal fatto che, in sezione radiale rispetto al primo asse centrale (6) ed in allontanamento dal bordo superiore (9), la prima faccia laterale esterna (23) ha almeno in parte sviluppo o parallelo al primo asse centrale (6) o divergente rispetto al primo asse centrale (6) per agevolare la deformabilità del dente anulare (18) sporgente e il conseguente spostamento della porzione apicale (21) rispetto al primo asse centrale (6).
6. 6. Capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che la porzione inferiore (7) comprende un secondo foglio di materiale (46) fissato al resto del corpo di contenimento (2) e realizzato in un materiale flessibile e meno resistente alla foratura ed allo strappo del materiale della almeno una parte (11) del corpo di contenimento (2) stesso.
7. 7. Metodo per la realizzazione di una capsula per la preparazione di bevande mediante il passaggio di acqua calda attraverso di essa, comprendente in successione le fasi operative di: realizzare, con uno o più materiali sostanzialmente impermeabili almeno all’ossigeno, un corpo di contenimento (2) a tazza, che presenti una porzione inferiore (7) chiusa, una parete laterale (8) ed un bordo superiore (9) e che definisca al proprio interno una camera (10) aperta in corrispondenza del bordo superiore (9); ed inserire in detta camera (10) almeno una o più sostanze (3) in polvere da estrarre mediante il passaggio di acqua calda attraverso di essa; e fissare sul bordo superiore (9) un coperchio (4) realizzato in uno o più materiali sostanzialmente impermeabili almeno all’ossigeno, per chiudere a tenuta la camera (10); la fase di realizzazione del corpo di contenimento (2) comprendendo una fase di termoformatura di almeno una parte (11) del corpo di contenimento (2) stesso a partire da un primo foglio di materiale multistrato termoformabile che comprende almeno tre strati (12), (13), (14), un primo strato (12) comprendente un primo materiale termoplastico rigido o semirigido avente una prima rigidità, un secondo strato (13) comprendente un secondo materiale termoplastico diverso dal primo materiale termoplastico ed avente una seconda rigidità inferiore alla prima rigidità, ed uno strato intermedio (14) disposto tra il primo strato (12) ed il secondo strato (13) e realizzato in un materiale sostanzialmente impermeabile almeno all’ossigeno; la fase di termoformatura essendo realizzata in modo tale che il primo strato (12) sia disposto all’interno del corpo di contenimento (2) ed il secondo strato (13) sia disposto all’esterno del corpo di contenimento (2).
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che la fase di termoformatura prevede la termoformatura di almeno una parte (11) del corpo di contenimento (2) che comprende la parete laterale (8) ed il bordo superiore (9) e che delimita almeno un’apertura passante (16), e dal fatto di comprendere inoltre una fase operativa di chiusura dell’apertura passante (16) fissando a tale almeno una parte (11) del corpo di contenimento (2) un secondo foglio (46) di materiale avente minore resistenza alla foratura e/o allo strappo del primo foglio per definire almeno in parte la porzione inferiore (7).
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 7 o 8 caratterizzato dal fatto che durante la fase di termoformatura, in corrispondenza del bordo superiore (9), e termoformando almeno principalmente il secondo materiale termoplastico, vengono ottenuti rispettivamente: un dente anulare (18) sulla cui superficie sono individuate tre porzioni a decorso anulare rispetto al primo asse centrale (6), consistenti in una porzione apicale (21), una prima faccia laterale interna (22) almeno in parte rivolta verso un primo asse centrale (6) della capsula (1) ed una prima faccia laterale esterna (23) almeno in parte rivolta verso l’esterno rispetto al primo asse centrale (6), le due prime facce laterali (22), (23) essendo posizionate da parti opposte rispetto alla porzione apicale (21); e/o una gola anulare (19) sulla cui superficie sono individuate tre porzioni a decorso anulare rispetto al primo asse centrale (6), consistenti in una zona di fondo (24), una seconda faccia laterale esterna (25) almeno in parte rivolta verso il primo asse centrale (6) ed una seconda faccia laterale interna (26) almeno in parte rivolta verso l’esterno rispetto al primo asse centrale (6), le due seconde facce laterali (25), (26) essendo posizionate da parti opposte rispetto alla zona di fondo (24).
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che durante la fase di termoformatura, viene ottenuto il dente anulare (18) sporgente, e dal fatto che, in sezione radiale rispetto al primo asse centrale (6) ed in allontanamento dal bordo superiore (9), la prima faccia laterale esterna (23) viene realizzata almeno in parte con uno sviluppo o parallelo al primo asse centrale (6) o divergente rispetto al primo asse centrale (6).
11. 11. Capsula ottenuta con il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 9.
12. 12. Sistema per la produzione di bevande comprendente: una capsula (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5; un portacapsula (17) definente al proprio interno un alloggiamento (28) per ospitare la capsula (1) il quale presenta un secondo asse centrale (29), detto portacapsula (17) presentando un varco di ingresso (30) attraverso il quale la capsula (1) può essere inserita in detto alloggiamento (28), detto varco di ingresso (30) essendo delimitato perimetralmente da un bordo anulare (20) del portacapsula (17); mezzi di iniezione (42) montati nel portacapsula (17) per iniettare in uso acqua in pressione nella capsula (1) attraverso la porzione inferiore (7); mezzi di raccolta per raccogliere in uso la bevanda erogata attraverso il coperchio (4) della capsula (1); detto portacapsula (17) e detta capsula (1) potendo assumere una configurazione di tenuta in cui il primo asse centrale (6) ed il secondo asse centrale (29) sostanzialmente coincidono ed in cui il bordo anulare (20) è a contatto con detta capsula (1) ed ad essa accoppiato con tenuta idraulica in corrispondenza del secondo materiale termoformabile.
13. 13. Sistema secondo la rivendicazione 12 in cui la capsula (1) è realizzata in accordo con la rivendicazione (4), in cui il bordo anulare (20) presenta un elemento anulare in rilievo (31) e/o una sede anulare (32), rispettivamente l’elemento anulare e/o la sede anulare (32) presentando a propria volta almeno una terza faccia (27) laterale rivolta principalmente verso l’esterno rispetto al secondo asse centrale (29), ed in cui, in configurazione di tenuta la terza faccia (27) laterale è in contatto di tenuta almeno con la prima faccia laterale interna (22) o la seconda faccia laterale esterna (25).
14. 14. Sistema secondo la rivendicazione 13 in cui la capsula (1) è realizzata in accordo con la rivendicazione (5), in cui in configurazione di tenuta la terza faccia (27) laterale è in contatto di tenuta con la prima faccia laterale interna (22), ed in cui in configurazione di tenuta il dente anulare (18) sporgente è deformato rispetto al primo asse centrale (6) per effetto di una azione esercitata dal portacapsula (17) tramite la terza faccia (27) laterale sulla prima faccia laterale interna (22).
15. 15. Sistema secondo la rivendicazione 12, 13 o 14 in cui in configurazione di tenuta la tenuta idraulica tra capsula (1) e portacapsula (17) è ottenuta mediante una deformazione del secondo materiale ad opera del bordo superiore (9) del portacapsula (17).