ITMI20091636A1 - Capsula di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una capsula di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare.

Sono note diverse tipologie di macchine per la produzione automatica di bevande alimentari, in cui all’interno di capsule monouso à ̈ presente un prodotto che può essere a seconda delle applicazioni un concentrato liquido o una polvere da infusione o una polvere idrosolubile.

Queste macchine presentano un gruppo erogatore di acqua che viene fatta passare attraverso la capsula per interagire con il suo contenuto.

Uno dei maggiori problemi che si riscontrano nelle macchine note à ̈ dovuto alla possibilità che una bevanda in produzione sia contaminata con residui derivanti dal ciclo di funzionamento precedente della macchina. Ciò può accadere ad esempio quando parti esterne della macchina penetrano nella capsula per l’apertura della via di ingresso e di uscita del fluido.

Un ulteriore inconveniente lamentato dalle macchine note deriva anch’esso dal fatto che spesso per l’apertura della via di uscita del fluido dalla capsula sono utilizzati parti esterne della macchina che non offrono le necessarie garanzie di igiene ed espongono il prodotto contenuto nella capsula al rischio di inquinamento.

Compito tecnico che si propone la presente invenzione à ̈, pertanto, quello di realizzare una capsula di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare che consenta di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati della tecnica nota.

Nell’ambito di questo compito tecnico uno scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare una capsula di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare che non esponga il prodotto contenuto al suo interno al rischio di contaminazione da agenti esterni.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare una tipologia di capsula di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare grazie alla quale la macchina in cui à ̈ alimentata possa produrre una bevanda senza il rischio di contaminarla con residui derivanti da cicli di funzionamento precedenti.

Non ultimo scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare una capsula di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare grazie alla quale la macchina in cui à ̈ alimentata possa funzionare con elevata produttività continuativamente ed in particolare con le sole interruzioni necessarie al cambio capsula.

Il compito tecnico, nonché questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una capsula di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare conforme alla rivendicazione 1.

Altre caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di forme di esecuzione preferita ma non esclusiva della capsula di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo il trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra una vista prospettica in esploso di una capsula conforme ad un primo modo preferito di realizzare l’invenzione; la figura 2 mostra una vista in alzato laterale della capsula di figura 1 assemblata e sezionata lungo il suo asse centrale;

la figura 3 mostra la capsula di figura 1 posizionata nel gruppo di erogazione di una macchina, prima dell’apertura della via di ingresso e di uscita;

la figura 4 mostra la capsula di figura 1 posizionata nel gruppo di erogazione di una macchina, dopo l’apertura della via di ingresso e di uscita;

la figura 5 mostra una vista prospettica in esploso di una capsula conforme ad un secondo modo preferito di realizzare l’invenzione; la figura 6 mostra una vista in alzato laterale della capsula di figura 5 assemblata e sezionata lungo il suo asse centrale;

la figura 7 mostra la capsula di figura 5 posizionata nel gruppo di erogazione di una macchina, prima dell’apertura della via di ingresso e di uscita; e

la figura 8 mostra la capsula di figura 5 posizionata nel gruppo di erogazione di una macchina, dopo l’apertura della via di ingresso e di uscita.

Parti equivalenti nella descrizione saranno indicate con lo stesso riferimento numerico.

Con riferimento alle figure citate, viene mostrata una capsula di contenimento di un prodotto, particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare, indicata complessivamente con il numero di riferimento 1.

La capsula può trovare impiego anche in altri settori, ad esempio quello farmaceutico, ove à ̈ richiesta l’erogazione dosata di un prodotto.

Il settore di applicazione preferito à ̈ comunque quello delle capsule contenenti un liquido concentrato diluibile per la produzione di una bevanda alimentare.

La capsula 1 comprende un fondo 2, una parete laterale 3 ed un coperchio 4 che delimitano una camera 5 chiusa di contenimento del prodotto.

Il coperchio 4 presenta una zona 7 esterna circoscrivente una zona interna 10 spostabile rispetto alla zona esterna 7 per l’apertura di una via di ingresso 9 di un fluido nella camera 5 attraverso il coperchio 4.

Vantaggiosamente la camera 5 presenta internamente un punzone 6 atto a condividere almeno parzialmente lo spostamento della zona interna 10 del coperchio 4 per l’apertura di una via di uscita 14 del fluido dalla camera 5 attraverso il fondo 2.

Il punzone 6 e la zona interna 10 del coperchio 4 sono spostabili nella direzione dell’asse centrale L della capsula 1.

Il punzone 6 presenta inoltre una punta 12 per la rottura di una zona 13 del fondo 2 per l’apertura della via di uscita 14. La zona 13 à ̈ preferibilmente delimitata da una linea 29 a rottura facilitata realizzata tramite un assottigliamento dello spessore del fondo 2. La capsula 1 à ̈ configurata in modo tale da causare l’apertura della via di ingresso 9 lungo una linea 16 di rottura del coperchio 4 che rende possibile lo spostamento della zona interna 10 rispetto alla zona esterna 7 del coperchio 4. Il coperchio 4 à ̈ suscettibile di rottura lungo la linea di rottura 16 tramite attivazione di un punzone 23 della macchina.

Nella seconda realizzazione preferita dell’invenzione anche la linea di rottura 16 à ̈ a rottura facilitata realizzata tramite un assottigliamento dello spessore del coperchio 4.

L’apertura della via di ingresso del fluido nella camera della capsula può avvenire in un qualunque altro modo che sfrutti lo spostamento relativo tra una zona interna ed una zona esterna del coperchio. Ad esempio se il coperchio à ̈ realizzato in materiale elasticamente cedevole, à ̈ possibile sfruttare una deformazione selettiva della zona interna del coperchio nella direzione dell’asse centrale della capsula. In questo caso a titolo di esempio il punzone della macchina, da un lato con una sua parte interna eserciterà una pressione sulla zona interna del coperchio provocandone sia la deformazione con conseguente azionamento del punzone interno alla capsula per l’apertura della via di uscita, sia la foratura con una apposito iniettore per l’apertura della via di ingresso, e dall’altro con una sua parte esterna circoscrivente la sua parte interna andrà a realizzare la tenuta idraulica sulla zona esterna del coperchio a cui sarà opportunamente impedita la deformazione.

La zona 13 del fondo 2 suscettibile a rottura à ̈ presente in una protrusione cava 32 sporgente dal lato esterno del fondo 2 atta ad accogliere la punta 12 del punzone 6.

La zona interna 10 del coperchio 4 può essere complanare con la sua zona esterna 7, come mostrato per la prima realizzazione preferita del trovato, oppure preferibilmente può presentare una protrusione 15 sporgente dal lato esterno del coperchio 4 per un tratto non inferiore alla corsa di spostamento del punzone 6, come mostrato per la seconda realizzazione preferita del trovato. La seconda soluzione à ̈ da preferire in quanto consente di evitare l’introduzione anche parziale del punzone esterno 23 nella camera della capsula 1 e conseguentemente evitare la contaminazione del punzone esterno 23 con il prodotto contenuto all’interno della camera della capsula. La macchina che monta il punzone esterno 23 à ̈ pertanto in questo caso in grado di lavorare con una elevata produttività dato che tra un ciclo di funzionamento e l’altro oltre al cambio capsula non deve essere fatta alcuna opera di pulizia.

Il punzone 6 può essere ricavato in pezzo unico separato e distinto dal coperchio 4, come illustrato nella prima realizzazione preferita del trovato, oppure in pezzo unico con il coperchio 4, come illustrato nella seconda realizzazione preferita del trovato. Nel primo caso il punzone 6 porta alla sua base un piattello 24 di appoggio al lato interno della zona interna 10 del coperchio 4. Il coperchio 4 à ̈ in forma di una sottile lamina perimetralmente saldata alla parete laterale 3 della capsula 1 e sostenuta, in corrispondenza del lato interno della zona esterna 7 del coperchio 4, da setti 25 che si prolungano radialmente verso il centro della camera 5 dalla parte apicale della parete laterale 3 della capsula 1. In particolare le estremità apicali 30 radialmente più interne dei setti 25 individuano la linea di rottura 16 in quanto delimitano all’interno della camera 5 il vano di avanzamento della parte interna 27 del pistone 23 della macchina.

Nel secondo caso la capsula 1 può essere realizzata in due soli pezzi, di cui uno comprende il coperchio 4 e il punzone 6 e l’altro il fondo 2 e la parete laterale 3.

Il punzone 6 presenta preferibilmente una sezione trasversale a croce che consente un risparmio di materiale.

La punta 12 del punzone 6 nella prima soluzione preferita à ̈ arrotondata, mentre nella seconda realizzazione preferita dell’invenzione à ̈ piatta per determinare una rottura istantanea del fondo 2 senza rilascio di materiale.

In una soluzione non mostrata il punzone 6 può presentare una rastremazione procedendo dalla sua base verso la sua punta 12. Ciò consente in talune applicazioni di regolare la via di uscita del fluido in funzione della profondità di penetrazione del punzone 6 attraverso il fondo 2 della capsula 1. A seconda dell’applicazione, una via di uscita ridotta permetterebbe di incrementare il tempo di interazione tra l’acqua e il prodotto contenuto nella capsula, favorendo ad esempio una preimpregnazione del prodotto prima della erogazione vera e propria, mentre una via di uscita più ampia permetterebbe di accelerare il processo produttivo.

Con riferimento ora nello specifico alla seconda realizzazione preferita del trovato, il punzone 6 à ̈ mobile tra una prima posizione iniziale sollevata dal fondo 2, una seconda posizione attraverso il fondo 2 per l’apertura della via di uscita 14, ed una terza posizione almeno parzialmente ritratta dal fondo 2 per liberare almeno parzialmente la via di uscita 14. Vantaggiosamente all’interno della camera 5 sono presenti mezzi di ritorno automatico del punzone 6 dalla seconda posizione alla terza posizione. Tali mezzi di ritorno consentono una più rapida evacuazione della camera 5 e contribuiscono pertanto a diminuire il tempo di erogazione aumentando così la produttività della macchina.

I mezzi di ritorno comprendono un elemento elasticamente cedevole 17 incuneato tra il punzone 6 e una superficie interna della camera 5.

L’elemento elasticamente cedevole 17 comprende un collare interno 18 posizionato contro uno spallamento perimetrale 19 presente in una posizione assiale intermedia del punzone 6, un collare esterno 20 posizionato contro la superficie interna ad angolo tra il fondo 2 e la parete laterale 3 della capsula 1, ed una pluralità di raggi 21 di collegamento tra il collare interno 18 e il collare esterno 20.

L’elemento elastico 17 presenta mezzi di calibrazione dell’apertura della via di ingresso 9.

I mezzi di calibrazione comprendono una pluralità di piedini di appoggio 22 aggettanti dal collare interno 18 ed atti ad appoggiarsi contro una zona del fondo 2 esterna alla zona 13 suscettibile di rottura.

Il funzionamento della capsula secondo l’invenzione appare evidente da quanto descritto ed illustrato e, in particolare, à ̈ sostanzialmente il seguente.

La capsula 1 viene posizionata nel porta capsula 26 della macchina. La macchina aziona il punzone 23 che con la sua parte interna 27 preme contro la zona interna 10 del coperchio 4 per spostarlo verso l’interno della camera 5 e con la sua parte esterna 28 va a realizzare la tenuta idraulica sulla zona esterna 7 del coperchio 4.

La pressione esercitata dal punzone 23 stacca, lungo la linea di rottura 16, la zona interna 10 del coperchio 4 dalla zona esterna 7 e la sposta nella direzione dell’asse centrale L della capsula 1. In questo modo avviene l’apertura della via di ingresso 9.

Lo spostamento della zona interna 10 del coperchio determina anche lo spostamento del punzone 6 nella stessa direzione, essendo quest’ultimo o integrale o appoggiato o distaccato ma comunque sulla traiettoria della zona interna 10 del coperchio 4. Il punzone 6 spostandosi rompe il fondo 2 determinando l’apertura della via di uscita 14.

Nel caso della seconda realizzazione preferita del trovato, lo spostamento del punzone 6 verso il fondo 2 carica l’elemento elastico 17 che si comprime fino al momento in cui i piedini 22 si appoggiano al fondo 2 della capsula determinando la fine della corsa del punzone 6 in una posizione di apertura calibrata della via di ingresso 9. Quando il punzone 23 si ritrae, l’elemento elastico 17 si scarica dilatandosi per riportare automaticamente il punzone 6 verso la sua terza posizione in cui consente un deflusso più rapido del fluido dalla via di uscita 14.

Naturalmente la parte interna 27 del punzone 23 ha un condotto interno 35 di adduzione dell’acqua nella camera 5 attraverso la via di ingesso 9 che ha aperto. L’acqua interagisce con il prodotto interno alla camera 5, ad esempio diluendolo, e la bevanda così prodotta fuoriesce dalla camera 5 attraverso la via di uscita 14 aperta dal punzone 6.

La capsula così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica. Ad esempio la capsula può essere realizzata almeno in parte in polistirolo o in altro materiale che presenti caratteristiche di leggerezza, saldabilità, compatibilità con prodotti alimentari, economicità.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare, comprendente un fondo (2), una parete laterale (3) ed un coperchio (4) che delimitano una camera (5) chiusa di contenimento di detto prodotto, caratterizzata dal fatto che detto coperchio (4) presenta una zona (7) esterna circoscrivente una zona interna (10) spostabile rispetto a detta zona esterna (7) per l’apertura di una via di ingresso (9) di un fluido in detta camera (5) attraverso detto coperchio (4), e dal fatto che detta camera (5) presenta internamente un punzone (6) atto a condividere almeno parzialmente lo spostamento di detta zona interna (10) di detto coperchio (4) per l’apertura di una via di uscita (14) di detto fluido da detta camera (5) attraverso detto fondo (2).
2. 2. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto punzone (6) e detta zona interna (10) di detto coperchio (4) sono spostabili nella direzione dell’asse centrale (L) di detta capsula (1).
3. 3. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto punzone (6) presenta una punta (12) per la rottura di una zona (13) di detto fondo (2) per l’apertura di detta via di uscita (14).
4. 4. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detta zona (13) suscettibile a rottura à ̈ presente in una protrusione cava (32) sporgente dal lato esterno di detto fondo (2) atta ad accogliere detta punta (12) di detto punzone (6).
5. 5. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta zona interna (10) di detto coperchio (4) presenta una protrusione (15) sporgente dal lato esterno di detto coperchio (4) per un tratto non inferiore alla corsa di spostamento di detto punzone (6).
6. 6. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere configurata in modo tale da causare l’apertura di detta via di ingresso (9) lungo una linea (16) di rottura di detto coperchio (4) che rende possibile lo spostamento di detta zona interna (10) rispetto a detta zona esterna (7) di detto coperchio (4).
7. 7. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detta linea di rottura (16) di detto coperchio (4) Ã ̈ del tipo a rottura facilitata ottenuta da un assottigliamento dello spessore di detto coperchio (4).
8. 8. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto punzone (6) à ̈ mobile tra una prima posizione iniziale sollevata da detto fondo (2), una seconda posizione attraverso detto fondo (2) per l’apertura di detta via di uscita (14), ed una terza posizione almeno parzialmente ritratta da detto fondo (2) per liberare almeno parzialmente detta via di uscita (14), e dal fatto che all’interno di detta camera (5) sono presenti mezzi di ritorno automatico di detto punzone (6) da detta seconda posizione a detta terza posizione.
9. 9. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di ritorno comprendono un elemento elasticamente cedevole (17) incuneato tra detto punzone (6) e una superficie interna di detta camera (5).
10. 10. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto elemento elasticamente cedevole (17) comprende un collare interno (18) posizionato contro uno spallamento perimetrale (19) presente in una posizione assiale intermedia di detto punzone (6), un collare esterno (20) posizionato contro la superficie interna ad angolo tra detto fondo (2) e detta parete laterale (3), ed una pluralità di raggi (21) di collegamento tra detto collare interno (18) e detto collare esterno (20).
11. 11. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento elastico (17) presenta mezzi di calibrazione dell’apertura di detta via di ingresso (9).
12. 12. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di calibrazione comprendono una pluralità di piedini di appoggio (22) aggettanti da detto collare interno (18) ed atti ad appoggiarsi contro una zona di detto fondo (2) esterna a detta zona (13) suscettibile di rottura.
13. 13. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto punzone (6) si prolunga in pezzo unico da detta interna zona (10) di detto coperchio (4).
14. 14. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto punzone (6) à ̈ un pezzo distinto e separato da detto coperchio (4).
15. 15. Capsula (1) di contenimento di un prodotto particolarmente per la preparazione di una bevanda alimentare secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto punzone (6) presenta una sezione trasversale a croce.