ITTO20090191U1 - Capsula per l'uso in macchine per la distribuzione di bevande calde - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“Capsula per l’uso in macchine per la distribuzione di bevande calde”,

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo del trovato

Il presente trovato è diretto ad una capsula a perdere atta all’uso in macchine per la distribuzione di bevande calde, del tipo solitamente impiegato in uffici o luoghi pubblici in genere, ma anche in abitazioni private.

Descrizione della tecnica nota

L’impiego di capsule a perdere nel campo della distribuzione di bevande calde tramite macchine automatiche è largamente diffuso ed è noto un certo numero di capsule aventi caratteristiche differenti fra loro.

Le capsule impiegate comprendono generalmente un corpo realizzato di materiale plastico compatibile per gli usi alimentari, il quale corpo ha una parete sostanzialmente troncoconica ed un fondo perforato che definiscono un volume atto a ricevere materiale in forma granulare, pulverulenta o frammentata, chiuso alla sommità con mezzi di vario tipo.

Secondo una prima soluzione nota la capsula viene chiusa mediante un coperchio di materiale plastico, montato a incastro nel corpo ed eventualmente termosaldato. Una seconda soluzione nota prevede invece l’impiego di una chiusura realizzata con carta o tessuto per filtri.

Il fondo perforato presenta generalmente una schiera di fori passanti aventi forma troncopiramidale, che sono disposti secondo uno schema a griglia, dove la schiera di fori interessa il fondo della capsula sostanzialmente per tutta la sua estensione. E’ altresì noto il fatto di provvedere sul lato esterno del fondo perforato una pluralità di costole aventi orientamento radiale, il che sottrae parte dell’area di passaggio alla bevanda calda che viene prodotta all’interno della capsula, grazie all’iniezione di acqua calda attraverso la chiusura e che deve abbandonare la capsula stessa attraverso i suddetti fori passanti.

La nota disposizione dei fori secondo uno schema a griglia presenta l’inconveniente di non essere geometricamente compatibile con la disposizione delle costole. Infatti, queste ultime hanno orientamento radiale che, sovrapposto alla disposizione dei fori precedentemente descritta, è suscettibile di creare disuniformità locali dell’area di passaggio. In pratica, uno o più fori possono essere parzialmente ostruiti dalla presenza di una delle costole, o essere immediatamente adiacenti ad essa, con conseguente variazione delle condizioni locali di efflusso.

Sostanzialmente, quindi, assumendo che il fondo sia diviso in settori circolari dalla presenza delle costole di irrigidimento, sussistono delle disuniformità geometriche locali che perturbano l’efflusso della bevanda dalla capsula e rendono i vari settori disuniformi fra loro.

Sommario del trovato

Uno scopo del presente trovato è quello di superare i problemi della tecnica nota. Un altro scopo del trovato è quello di realizzare una capsula di robustezza accresciuta rispetto alla tecnica nota. Un altro scopo del trovato è quello di realizzare una tale capsula producibile con una quantità contenuta di materia plastica.

Uno o più degli scopi suddetti è raggiunto, secondo il presente trovato, da una capsula avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni che seguono, le quali formano parte integrante dell’insegnamento tecnico qui fornito in relazione al trovato.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno chiari dalla descrizione che segue, effettuata con riferimento ai disegni allegati, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di una capsula secondo il presente trovato,

- la figura 2 è una vista prospettica secondo la freccia II di figura 1,

- la figura 3 è una vista in pianta secondo la freccia III di figura 1,

- la figura 4 è una vista in pianta secondo la freccia IV di figura 2,

- la figura 5 è una vista in sezione secondo la traccia V-V di figura 3,

- la figura 6 è una vista in sezione ingrandita secondo la freccia VI di figura 5.

Descrizione dettagliata di forme di attuazione preferite del trovato

Nelle figure è indicata con 1 una capsula secondo il presente trovato. La capsula 1 comprende un corpo 2 avente un asse longitudinale, indicato con X solo in figura 5, ed includente una parete sostanzialmente cilindrica 3, un fondo perforato 4 in prossimità di una prima estremità assiale 5 della parete 3, un collare 6 integrale con una seconda estremità assiale 7 della parete 3. Il corpo 2 definente in un pezzo unico la parete 3, il fondo 4 ed il collare 6, è formato con materiale plastico compatibile per gli usi alimentari, ad esempio polipropilene stampabile ad iniezione con ritiro pari a circa l’1,8%.

Il fondo perforato 4 e la parete 3 definiscono una prima e una seconda regione spaziale separate mediante il fondo 4 stesso. La prima regione spaziale è un volume V (figure 2, 4 e 5), assialmente compreso fra il fondo 4 e la seconda estremità assiale 7, suscettibile di ospitare una sostanza granulare pulverulenta o frammentata utilizzata per la produzione di una bevanda calda, come verrà in seguito descritto.

Nella descrizione e nelle rivendicazioni le definizioni di “interno” ed “esterno”, qualora utilizzate senza ulteriori riferimenti, sono intese con riferimento al volume V.

La seconda regione spaziale è un recesso discoidale 8 nel quale si trova una pluralità di costole 9 integrali con il fondo 4. Le costole 9 hanno orientamento radiale, sono angolarmente equispaziate e convergono su un risalto assiale 10, anch’esso integrale col fondo 4 e situato nel recesso discoidale 8. Il risalto assiale 11 ha forma discoidale, è coassiale all’asse X e comprende una superficie di riscontro assiale 11 sferica e concava.

Le costole 9 dividono il recesso discoidale 8 in una pluralità di settori, alcuni dei quali indicati con 12 nelle figure 1 e 3, identici fra loro e delimitati, ciascuno, da due costole 9 adiacenti e dalla parete 3. Come visibile ad esempio nelle figure 1 e 5, ciascuna costola 9 comprende un primo tratto 13, avente un bordo 13a inclinato rispetto al fondo 4 e convergente sul risalto assiale 10, ed un secondo tratto 14 incidente la parete 3 ed avente un bordo 14a parallelo al fondo 4, il che consente di ridurre la quantità di materiale plastico necessaria alla definizione delle costole 9, senza tuttavia diminuire l’efficacia della loro funzione strutturale. In tale ottica, preferibilmente, il tratto 13 ha anche uno spessore progressivamente decrescente verso il risalto assiale 10. In una possibile variante l’intero bordo superiore delle costole 9 potrebbe essere inclinato rispetto al fondo 4 e convergente sul risalto assiale 10.

Nella forma di esecuzione qui illustrata, alla capsula 1 è fissato un elemento di chiusura superiore, rappresentato in trasparenza solo nelle figure 2 e 4, dove è indicato con 15. Preferibilmente l’elemento di chiusura è rappresentato da una pellicola o velo circolare di carta o tessuto per filtri, fissato al collare 6, ad esempio tramite termosaldatura o incollaggio.

Il collare 6 può essere realizzato in almeno due varianti. Secondo una prima variante preferita, come visibile nelle figure 1 e 3, il collare 6 include una porzione di parete che è radialmente separata dalla parete 3 mediante una gola circonferenziale, suddivisa in una pluralità di vani 16 da setti radiali 17. Questa soluzione consente di ridurre la quantità di materiale plastico necessaria alla formazione del collare, senza tuttavia ridurre la sua robustezza strutturale.

In accordo ad una seconda variante non rappresentata, e che implica tuttavia un maggior impiego di materiale plastico, il collare 6 può essere configurato come un elemento anulare massivo, privo di vani o cavità.

Con riferimento alle figure 3, 4, il fondo 4 comprende una pluralità di fori passanti 18, suddivisi in più schiere o gruppi distinti, aventi forma troncoconica svasata verso l’esterno e provvisti unicamente nei settori 12. I fori passanti 18 sono disposti in gruppi 19 (delimitati in tratteggio delle figure) che sono identici fra loro e separati in corrispondenza di ciascuna delle costole 9. Ciascuno dei gruppi 19 ha una forma sostanzialmente a spicchio con un perimetro comprendente fori passanti 18 distanziati rispetto alle costole 19 e alla parete 2. Come si evince in figura 4, il perimetro di ciascun gruppo 19 comprende due file laterali 19a, 19b di fori passanti 18 convergenti in un foro comune e parallele a rispettive costole 9 a esse adiacenti e una fila circonferenziale 19c uniformemente distanziata dalla parete 3 e avente due fori passanti 18 di estremità condivisi con le schiere 19a, 19b.

I fori passanti 18 sono dunque disposti in modo tale che nessuno di essi sia confinante con una delle costole 9 o con la parete 3, e in modo tale che nessuna costola 9 e nemmeno la parete 3 possano interrompere e/o parzializzare uno di essi.

Più in dettaglio, i fori passanti 18 di ciascun gruppo 19 sono disposti su circonferenze fra loro concentriche e aventi raggi crescenti a incrementi costanti da un raggio minimo a un raggio massimo.

Ciascun gruppo 19 comprende, nella forma di esecuzione qui illustrata, dieci fori passanti 18 disposti su quattro circonferenze, indicate con C1, C2, C3, C4 in figura 3, concentriche e coassiali all’asse X di figura 5.

C1 è la circonferenza avente il raggio minimo e su di essa è provvisto un unico foro 18 per ciascun gruppo, in cui il suddetto foro è condiviso fra le due file 19a, 19b, mentre le circonferenze C2, C3, C4, aventi raggio progressivamente maggiore (C4 ha il raggio massimo), comprendono, per ciascun gruppo 19, un numero di fori passanti 18 aumentato di una unità rispetto alla circonferenza radialmente adiacente (rispettivamente C1, C2, C3) e avente raggio inferiore.

Eccettuando la circonferenza C1 avente il diametro minore, che reca un unico foro 18 per ciascun gruppo 19, le rimanenti circonferenze C2, C3, C4 comprendono fori passanti 18 angolarmente equispaziati all’interno di ogni gruppo 19.

I fori passanti 18 hanno preferibilmente un diametro minore D (figura 5) pari a circa 0.8 mm e un angolo di apertura totale A (figura 5) pari a circa 20°. Sul fondo 4 è inoltre disposto, internamente al volume V, uno strato filtrante 20 realizzato ad esempio con carta o tessuto per filtri. Lo strato 20 può essere semplicemente appoggiato sul fondo 4 oppure fissato, ad esempio tramite termosaldatura, ad almeno uno tra la parete 3 ed il fondo 4.

Va sottolineato che, nella quasi totalità delle capsule attualmente disponibili in commercio, la parete periferica è provvista esternamente di uno o più risalti circonferenziali. Questi risalti realizzano nervature esterne che, se da un lato consentono di accrescere la robustezza strutturale del corpo della capsula, hanno dall’altro lato l’effetto di determinare occasionali imprecisioni di posizionamento della capsula all’interno di una relativa sede prevista nella macchina automatica per la preparazione della bevanda, e questo incide negativamente sulla qualità o l’efficacia dell’erogazione. Va considerato, a questo riguardo, che le capsule in commercio sono normalmente utilizzate su macchine automatiche differenti, ovverosia in cui la sede e/o il meccanismo di trattenimento della capsula possono differire leggermente tra macchine di produttore differenti.

Per tale ragione, la parete 3 della capsula 1 secondo il presente trovato è preferibilmente sprovvista di risalti o nervature esterne. Di preferenza, tuttavia, tale parete 3 è provvista di almeno un nervatura interna.

A tale scopo, con particolare riferimento alle figure 5 e 6, internamente al volume V è previsto, sulla parete 3, un risalto circonferenziale 21 avente profilo a doppia rampa. Il suddetto profilo a doppia rampa comprende una prima rampa 22 e una seconda rampa 23, rivolte verso l’estremità superiore 7 ed inferiore 5 della parete 3, rispettivamente, ed aventi differente pendenza rispetto alla parete 3. In particolare, la rampa 22 ha pendenza inferiore rispetto alla rampa 23.

Le modalità di utilizzo della capsula 1 secondo il trovato sono analoghe a quelle capsule di tipo noto della medesima tipologia.

La capsula 1 viene inserita in una macchina per la produzione di bevande calde, particolarmente entro una sede sagomata nella quale viene bloccata meccanicamente. In detta sede sagomata sono provvisti mezzi di riscontro atti all’accoppiamento col il corpo 2, ad esempio con il risalto assiale 10, particolarmente con la superficie di riscontro assiale 11. Nella macchina è presente un dispositivo di iniezione, configurato per iniettare acqua calda in pressione all’interno del volume V, attraverso il l’elemento di chiusura 15.

Qui l’acqua calda si mescola alla sostanza granulare, pulverulenta o frammentata contenuta nel volume V producendo quindi la bevanda calda per percolazione o infusione. La bevanda calda defluisce dalla capsula 1 attraverso lo strato filtrante 20 ed i fori passanti 18. Questi ultimi, grazie all’uniformità della loro disposizione garantiscono un deflusso molto regolare e privo di irregolarità dovute alla geometria dei fori stessi. Dalle figure si evince inoltre che l’area complessiva del fondo 4 è occupata in misura limitata dai fori 18, ovvero dai relativi gruppi 19, il che consente di aumentare il tempo di permanenza dell’acqua all’interno del volume V, con un migliorato risultato dell’infusione o percolazione.

Rispetto alle capsule di tipo noto la capsula 1 secondo il presente trovato ha il vantaggio di offrire, in ciascun settore 12, la stessa area di passaggio alla bevanda calda che viene prodotta nel volume V e che da esso defluisce, poiché i fori 18 non risentono di variazioni geometriche sostanziali dovute, ad esempio, all’intersezione con le costole 9, all’interruzione o alla parzializzazione da parte delle costole 9 stesse.

La disposizione dei fori 18, che è assialsimmetrica rispetto all’asse X, ben si coniuga con il moto del liquido all’interno del volume V, sovente di tipo vorticoso, e garantisce la produzione di una bevanda con caratteristiche molto apprezzate dagli utenti

Per esempio, nel caso della produzione di caffè o cappuccino, la capsula 1 consente, grazie alla disposizione dei fori 18, di ottenere una migliore produzione di schiuma.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato, così come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (20)

1. RIVENDICAZIONI 1. Capsula per l’uso in macchine per la distribuzione di bevande calde, comprendente: - un corpo di materia plastica (2) avente un asse longitudinale (X) e includente una parete (3) sostanzialmente cilindrica, un fondo perforato (4) in prossimità di una prima estremità assiale (5) di detta parete (3), detta parete (3) e detto fondo perforato (6) definendo un volume (V) suscettibile di ospitare una sostanza granulare, pulverulenta o frammentata e assialmente compreso fra detto fondo perforato (4) e una seconda estremità assiale (7) di detta parete (3), e definendo inoltre un recesso discoidale (8) assialmente compreso fra detto fondo perforato (4) e detta prima estremità assiale (5), - una pluralità di costole (9) angolarmente equispaziate, integrali con detto fondo perforato (4) e situate in detto recesso discoidale (8) e aventi orientamento radiale, in cui dette costole dividono detto recesso discoidale (8) in una pluralità di settori (12) identici fra loro, - un risalto assiale (10) coassiale a detto asse longitudinale (X), integrale con detto fondo perforato (4) e situato in detto recesso discoidale (8), e - un collare (6) integrale con una seconda estremità assiale (7) di detta parete (3), la capsula (1) essendo caratterizzata dal fatto che detto fondo perforato (4) comprende una pluralità di fori passanti (18) provvisti unicamente in detti settori (12), in cui detti fori passanti (18) hanno forma troncoconica svasata verso l’esterno e sono disposti in gruppi (19) identici fra loro e separati in corrispondenza di ciascuna di dette costole (9), detti gruppi (19) avendo un perimetro comprendente fori passanti (18) distanziati rispetto a dette costole (9).
2. 2. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il perimetro di ciascuno di detti gruppi (19) comprende due file laterali (19a, 19b) di fori passanti (18) convergenti in un foro comune e parallele a rispettive costole (9) ad esse adiacenti, e una fila circonferenziale (19c) uniformemente distanziata da detta parete (3) e avente due fori di estremità condivisi con dette schiere laterali (19a, 19b).
3. 3. Capsula secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti gruppi comprende dieci fori passanti (18) distribuiti su quattro circonferenze (C1, C2, C3, C4) concentriche e coassiali a detto asse longitudinale (X), dette circonferenze (C1, C2, C3, C4) avendo raggi crescenti con incrementi, preferibilmente, costanti da un raggio minimo (C1) a un raggio massimo (C4).
4. 4. Capsula secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il numero di fori passanti (18) su dette circonferenze è pari a uno su una circonferenza (C1) avente il raggio minimo e aumenta di una unità su ciascuna rimanente circonferenza (C2, C3, C4) rispetto alla circonferenza (C1, C2, C3) avente raggio inferiore e radialmente adiacente.
5. 5. Capsula secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i fori passanti (18) su ciascuna rimanente circonferenza (C1, C2, C3, C4) sono angolarmente equispaziati all’interno di ciascun gruppo.
6. 6. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende un elemento di chiusura (15) fissato a detto collare (6).
7. 7. Capsula secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto elemento di chiusura (15) è una pellicola o velo di carta o tessuto per filtri.
8. 8. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuna di dette costole comprende almeno un primo tratto (13) avente un bordo (13a) inclinato rispetto a detto fondo perforato (4) e convergente su detto risalto assiale (10).
9. 9. Capsula secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che ciascuna di dette costole (9) comprende almeno un secondo tratto (14) incidente detta parete (3) e avente un bordo (14a) parallelo a detto fondo perforato (4).
10. 10. Capsula secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto primo tratto (13) ha spessore progressivamente decrescente verso detto risalto assiale (10).
11. 11. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende sei costole (9).
12. 12. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti fori passanti (18) hanno un diametro minore (D) pari a circa 0.8 mm e un angolo di apertura (A) di circa 20°.
13. 13. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta parete (3) comprende un risalto circonferenziale (21) internamente a detto volume (V).
14. 14. Capsula secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detto risalto circonferenziale (21) ha profilo a doppia rampa comprendente una prima rampa (22) rivolta verso la seconda estremità assiale (7) di detta parete (3) ed una seconda rampa (23) rivolta verso la prima estremità assiale (5) di detta parete (3).
15. 15. Capsula secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che detta prima rampa (22) ha pendenza, rispetto detta parete (3), inferiore alla seconda rampa (23).
16. 16. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto collare (6) include una porzione di parete che è radialmente distanziata da detta parete (3) mediante una gola circonferenziale suddivisa in una pluralità di vani (16) da setti radiali (17).
17. 17. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto collare è un elemento anulare massivo.
18. 18. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto risalto assiale (10) comprende una superficie di riscontro assiale (11) sferica e concava.
19. 19. Capsula secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende uno strato filtrante (20) su detto fondo perforato (4), internamente a detto volume (V).
20. 20. Capsula secondo la rivendicazione 19, caratterizzata dal fatto che detto strato filtrante (20) è realizzato con carta o tessuto per filtri.