КАПСУЛА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА
CAPSULE FOR BEVERAGE PREPARATION

Изобретение относится к капсуле для приготовления и доставки напитка в устройстве для заваривания. Более конкретно, настоящее изобретение имеет целью обеспечение капсулы, приспособленной для доставки заваренного чая, хотя в капсуле могут с успехом завариваться и другие напитки.
Известны различные капсулы для заваривания напитков в подходящей для этого машине для напитков. Однако не существует капсулы, которая может обеспечить высококачественный чайный напиток из капсулы, содержащей листовой чай и т.п.
Качество чайного напитка в значительной степени зависит от качества ингредиентов листового чая, т.е. от происхождения используемого чая (почва, сушка, купажирование и др.) и условий его хранения. Например, ингредиенты чая обычно являются чувствительными к действию кислорода и света. Предпочитаемые ингредиенты чая получают из не скрученного чайного листа, разрезанного или разломанного на мелкие фрагменты. Однако условия заваривания также имеют важное значение для получения всех преимуществ от качества используемых ингредиентов.
Другая проблема с чайными напитками заключается в том, что следует предпочтительно избегать перекрестного загрязнения вкуса. Перекрестное загрязнение происходит в том случае, когда две капсулы последовательно завариваются в машине и когда остатки чая с присущим ему вкусом из первой капсулы остаются на неподвижных частях машины и впоследствии могут изменить вкус чая второй капсулы, которая заваривается сразу после первой капсулы. В случае чая это может стать большой проблемой при заваривании некоторых сортов чая с богатым ароматическим профилем, таких как чай, ароматизированный мятой, или другие сильно ароматизированные сорта чая. Чайный остаток может служить также питательной средой для роста бактерий и может приводить к санитарно-гигиеническим проблемам, которые нужно будет решать.
В одной из успешно применяемых в торговле систем с капсулой для экстрагирования кофейного напитка из последней воздухо- и водонепроницаемая капсула помещается в экстракционное устройство, в капсулу впрыскивается горячая вода до тех пор, пока давление внутри капсулы не достигнет значения, при котором запечатывающая капсулу мембрана разрывается или прокалывается, в результате чего жидкий экстракт может высвобождаться из капсулы. Капсула, адаптированная к такому способу, описывается в ЕР 0512468, а сам способ описывается в ЕР 0512470. Указанный способ обеспечивает высококачественный кофе типа эспрессо. Молотый кофе закладывается в капсулу свежим и может храниться в течение многих месяцев без существенной потери аромата. Выдача кофе несколько затягивается из-за замедленного открывания мембраны под давлением с момента начала впрыска воды в капсулу. В результате этого кофе может полностью экстрагироваться при оптимальных давлении и режимах нагрева. Вследствие специфичных условий указанного способа - высокой нагрузки, сброса давления и вкрапления газа - может образоваться также стабильный и плотный слой сливок или пены.
Однако такие капсула и способ не являются оптимальными для осуществления настаивания или заваривания таких напитков, как чай или травяной чай. Получаемый результат часто является неудовлетворительным в плане вкуса, напиток имеет слишком высокую степень мутности и может содержать также нежелательный слой пены. Поэтому, как это не удивительно, таким способом нельзя достигнуть получения чайного напитка высокого качества.
Другие системы с капсулой с применением давления для заваривания продукта могут давать только очень мутные чайные напитки с низкой концентрацией продукта и/или вкуса, которые с точки зрения экспертов по чаю являются недостаточно качественными продуктами.
Известны капсулы, содержащие обжаренный и молотый кофе, в который горячая вода поступает под действием силы тяжести через капсулу. Капсула такого общераспространенного типа описывается в патенте Великобритании №1397116. В описываемом способе вода впрыскивается из верхней части картриджа и стекает вниз через молотый кофе, через фильтр и, в заключение, через проколотое отверстие или отверстия в донной части. Более сложные системы базируются на таком же подходе с использованием картриджей в форме усеченного конуса, как в US 2002/0148356, или прямоугольных картриджей, как в US 2002/0148357.
ЕР 0615921 относится к жесткому картриджу для кофе, листового чая или шоколада. Пакет с ингредиентами напитка используется вкупе с восходящим потоком воды. Боковые стенки пакета выполнены из водонепроницаемого материала с целью поддержания равномерного потока воды через пакет с ингредиентами напитка. Одна из проблем состоит в том, что свежесть ингредиентов не может поддерживаться достаточно долго, если не предусмотреть дополнительную воздухонепроницаемую упаковку в качестве внешней обертки картриджа. Другая проблема, которая может возникнуть при таком техническом решении, заключается в том, что напиток невозможно направить надлежащим образом в емкость-приемник (чашку, кружку, стакан и др.) после его высвобождения из пакета.
ЕР 1101430 относится к системе с картриджем и фильтром для напитка, в которой вода под давлением (примерно от 1,4 до 1,7 бар) пропускается в нисходящем направлении через верхнюю сторону картриджа, а сам напиток собирается с нижней стороны картриджа. Указанный документ рассматривает также техническое решение, в котором горячая вода под давлением вводится в продукт для приготовления напитка снизу вверх. Однако в этом решении входное отверстие перекрывает фильтр, и отжатый осадок продукта со дна вместе с водой устремляются в итоге вниз через ингредиенты жидкой среды к выходному отверстию в донной части. Согласно патентной заявке введение горячей воды под давлением сжимает порошок напитка с образованием осадка и способствует более эффективному пропитыванию порошка.
ЕР 1440904 А1 относится к картриджу с крышкой в нижней (донной) части, в которой в ходе работы делается прокол, когда картридж занимает горизонтальное положение, обеспечивающее как приток, так и отток водной среды с тем, чтобы получить напиток в результате взаимодействия среды с одним или более ингредиентов напитка в камере. Согласно этому документу горизонтальное позиционирование картриджа в процессе работы обеспечивает оптимизированный поток водной среды через картридж, в то время в вертикально ориентированных картриджах вода течет слишком быстро под действием силы тяжести и поэтому может обойти (не затронуть) некоторые порции ингредиентов напитка. Таким образом, указанный документ заявляет, что горизонтально ориентированный картридж позволяет избежать этой проблемы, в частности за счет формирования восходящего элемента потока между положениями притока и оттока.
Однако удивительным образом было установлено, что более темная по цвету часть заваренного напитка склонна накапливаться на дне картриджа вследствие того, что ее плотность выше плотности остальной массы напитка. Поэтому внутри капсулы с частью напитка более высокой плотности, оставшейся на дне капсулы, создается градиент концентрации напитка; в итоге эта часть напитка не попадает в чашку. В результате этого готовый чайный напиток в чашке может быть недостаточного качества, несмотря на использование ингредиентов хорошего качества. Существует необходимость решения этой проблемы.
Таким образом, настоящее изобретение имеет целью предложить такую конструкцию капсулы, которая благоприятствует оптимальным условиям приготовления чайного напитка и т.п.
В настоящей заявке термины "капсула" или "картридж", или "пакет" следует рассматривать как синонимичные. Преимущественно употребляется термин "капсула". Слова "заваривание" или "настаивание" используются как синонимичные. Термин "заваривающая жидкость" в общем смысле относится к жидкости, которая служит для настаивания ингредиентов напитка, в более конкретном смысле - к горячей воде.
В настоящей заявке термин "чай" охватывает любой сорт листового чая, такой как зеленый чай, черный (ферментированный) чай, белый (нескрученный, неферментированный чай; кит. байча) чай, масала чай (с пряностями), ароматизированный чай и травяной или фруктовый чай. Термины "листовой чай" или "листовой ингредиент" относятся к способному завариваться чайному листу или другим ингредиентам чайного листа, в каком бы виде он ни использовался - целый, резаный или ломаный лист, небольшие фрагменты листа, порошок или чайная крошка (даст).
Настоящее изобретение обеспечивает капсулу, которая адаптирована к завариванию или настаиванию напитков в машине для напитков и которая может обеспечить следующие преимущества:
- качество напитка может улучшиться, в частности, в плане концентрации напитка в чашке, его вкуса и снижения мутности,
- капсула является менее сложной и менее дорогостоящей в изготовлении,
- выдача напитка производится в более чистых условиях, что снижает или предупреждает перекрестное загрязнение вкуса и решает санитарно-гигиенические проблемы,
- капсула более удобна в обращении, т.е. может упроститься вкладывание капсулы в машину и сбор использованных капсул.
Для достижения этих целей, а также, возможно, и многих других изобретение обеспечивает капсулу для приготовления напитка в машине для напитков, включающую:
- полость, содержащую один или более ингредиентов напитка;
- фильтрующую стенку, разграничивающую, по меньшей мере, одну фильтрующую сторону полости,
в которой она включает перепускную стенку, расположенную на пути движения заваренной жидкости после фильтрующей стенки и содержащую, по меньшей мере, одно перепускное отверстие или соединенную, по меньшей мере, с одним прокалывающим средством либо, соответственно, средством индикации прокола, способным проколоть либо, соответственно, указать место прокола, по меньшей мере, одного перепускного отверстия.
Кроме того, фильтрующая стенка предпочтительно начинается из точки ниже срединной (осевой) горизонтальной плоскости, проходящей через полость, когда капсула ориентирована таким образом, что, по меньшей мере, одно перепускное отверстие или прокалывающее средство либо соответственно средство индикации прокола размещается выше указанной плоскости.
Таким образом, согласно одному аспекту изобретения, но без привязки к какой-либо теоретической модели, капсула сконструирована таким образом, что она ведет себя подобно "сифону", заставляя более плотную часть жидкости выходить из капсулы и вместе с остальной массой напитка разливаться в приемную емкость (чашку и др.) и в то же время, обеспечивая возможность полного погружения ингредиентов напитка в заваривающую жидкость, благодаря чему исключается образование в полости не смачиваемых указанной жидкостью зон и гарантируется полное взаимодействие всей массы ингредиентов с заваривающей жидкостью.
Результатом этого является то, что капсула изобретения предлагает конструкцию, которая объединяет как преимущества заваривания жидкостью, поступающей в направлении сверху вниз под действием силы тяжести, в котором может улавливаться и более плотная жидкость, так и преимущества заваривания жидкостью, поступающей в виде восходящего потока, в который может полностью и медленно погружаться вся масса продукта, но не имеет недостатков каждого из указанных принципов заваривания.
В одном варианте воплощения фильтрующая стенка капсулы проходит, в основном, через все поперечное сечение полости, например, со дна полости до ее верха, когда капсула помещена в условия заваривания. Эта фильтрующая стенка создает достаточно большую фильтрующую поверхность для заваренной жидкости, что способствует снижению давления заваривания в полости и замедлению потока с возможностью одновременного поддержания расхода в приемлемых пределах.
В одном предпочтительном аспекте перепускная стенка капсулы располагается обособленно от фильтрующего средства перед или по соседству с последним. В одном варианте перепускная стенка отделяется от фильтрующей стенки щелевым промежутком. В другом возможном варианте перепускная стенка примыкает к фильтрующему средству, но с образованием щелевого промежутка между ними. Перепускная стенка и фильтрующая стенка могут быть выполнены как одно целое. Эти конфигурации, по-видимому, усиливают эффект "сифона", в результате чего более плотная часть жидкости со дна полости может проходить через фильтрующую стенку и поступать вверх в щелевой промежуток. Поэтому более плотная жидкость больше не накапливается постоянно на дне полости, а может выходить через образованный вышеуказанным путем щелевой промежуток. Размеры щелевого промежутка могут колебаться от 0,1 до 8 мм, предпочтительно - примерно от 0,5 до 3 мм.
В одном аспекте, по меньшей мере, одно перепускное отверстие или прокалывающее средство либо средство индикации прокола располагается выше ѕ высоты полости; более предпочтительно, указанное отверстие размещается, в основном, горизонтально в одну линию с верхним концом полости. В результате этого вся масса ингредиентов напитка может должным образом погружаться и, следовательно, должным образом завариваться, независимо от уровня наполнения полости ингредиентами напитка.
В другом аспекте фильтрующая стенка и перепускная стенка являются, в основном, параллельными друг другу. Такая конфигурация, по-видимому, благоприятствует эффекту восходящего движения более плотной жидкости, но и фильтрующая стенка способна фильтровать заваренную жидкость на всех уровнях полости так, чтобы жидкость могла проходить при достаточной величине расхода через фильтр без чрезмерного повышения давления в полости.
В одном варианте воплощения изобретения перепускная стенка представляет собой поддающуюся прокалыванию мембрану. Мембрана может вскрываться непосредственно перед завариванием во избежание повышения давления в полости, которое может негативно сказаться на качестве заваренного напитка. Низкое давление, как было установлено, улучшает качество напитка, в частности снижает его мутность.
В другом возможном варианте воплощения перепускная стенка имеет, по меньшей мере, одно предварительно проделанное перепускное отверстие. Это перепускное отверстие может быть проделано заводским способом при изготовлении per se капсулы. Перепускная стенка может быть внутренней стенкой капсулы и защищаться наружной запечатывающей мембраной. Запечатывающая мембрана может герметично запечатывать капсулу, что облегчает поддержание свежести ингредиентов, содержащихся в полости. Прокалывание мембраны может осуществляться прокалывающим средством, которое может быть либо частью капсулы, либо размещаться вне капсулы (т.е. являться частью машины, в которую закладывается капсула). Мембрана может прокалываться с целью создания выходного отверстия для выдачи заваренного напитка из капсулы. Предпочтительно мембрана прокалывается в то время, когда в полости не отмечается повышенного положительного давления.
В одном варианте конструкции капсула включает оболочку и перепускную мембрану, которая герметично запечатывает оболочку.
2
2
2
2
2
Согласно изобретению фильтрующая стенка представляет собой предварительно изготовленную заводским способом фильтровальную среду, функция которой состоит в удалении нежелательных нерастворимых частиц из заваренной жидкости. Фильтровальная среда может изготавливаться из множества различных материалов, включая, но их перечень не ограничивается только названными здесь, пластик, фольгу, нетканный полиэстр, полипропилен, полиэтилен, бумажные материалы и комбинации перечисленного. Фильтровальная среда содержит одно или более фильтрующих отверстий, которые обеспечивают свободное прохождение настоянного раствора при одновременном задержании значительного количества нежелательных нерастворимых частиц ингредиентов. В частности, в случае чайного напитка фильтровальная среда имеет важное значение, поскольку она удерживает внутри полости большую часть твердых частиц чая, состоящих из чайного порошка или тонкоизмельченных, нарезанных либо дробленых частиц чайного листа. Фильтр предпочтительно должен быть достаточно жестким с тем, чтобы он чрезмерно не деформировался под действием давления воды в полости, иначе в противном случае это может привести к перекрытию щелевого промежутка и блокированию восходящего потока напитка. Поэтому в случае бумажного фильтра G.S.M. (граммы/м) фильтра должно быть предпочтительно выше 10 г/м, более предпочтительно - выше 15 г/м. Следовательно, давление в полости должно оставаться низким, а проницаемость фильтра для жидкости должна быть достаточной для того, чтобы напиток мог медленно пройти через фильтр, не претерпевая чрезмерного сопротивления. Поэтому его проникающая способность может определяться воздухопроницаемостью фильтра, которая должна быть предпочтительно выше 1200 л/м, более предпочтительно - выше 1650 л/м. Фильтрующее средство может быть сформировано также из множества мелких игл, выступающих из перепускной стенки.
В одном из вариантов капсула снабжена крышкой, которая крепится к оболочке и обращена лицевой стороной к перепускной мембране. Крышка может быть жесткой или полужесткой частью. Крышка может служить опорой, по меньшей мере, для одного прокалывающего средства или средства индикации прокола. Если крышка относительно близко расположена к поддающейся прокалыванию герметизирующей мембране, то она может облегчить открывание мембраны для создания перепускной стенки, необходимой для заваривания напитка. Крышка может отстоять от мембраны на расстояние от 0,5 до 10 мм, предпочтительно - от 2 до 8 мм.
Преимущество от того, что прокалывающее средство или средство индикации прокола является частью самой капсулы (или крышки), заключается, в основном, в уменьшении физического взаимодействия напитка с частью машины, благодаря чему опасность перекрестного загрязнения и затраты на мойку сокращаются. Механический перфоратор может приводиться в действие от системы включения машины (например, толкателя с соленоидным приводом) или вручную самим пользователем без механического/гидравлического вмешательства машины.
Прокалывающее средство может приводиться в действие для проделывания, по меньшей мере, одного точечного отверстия в перепускной стенке или в мембране крышки с целью создания выходного отверстия в том случае, когда в перепускной стенке уже имеется готовое перепускное отверстие(я).
Крышке может быть придана также функция плавной подачи заваренной жидкости к выходному отверстию для напитка, обособленному от перепускного отверстия. Для этого она может быть снабжена средством, направляющим поток напитка, которое имеет конфигурацию, позволяющую направить поток напитка к отверстию для выхода напитка из капсулы.
Согласно другому функциональному аспекту крышки последняя может быть оборудована средством, направляющим поток напитка, которое имеет конфигурацию, позволяющую направить поток напитка к отверстию для выхода напитка из капсулы.
Таким образом, подача заваренной жидкости в приемную емкость (чашку, кружку и т.п.) может осуществляться должным образом при соблюдении правил санитарии и гигиены и при одновременном сохранении упрощенной конструкции капсулы и облегчении манипуляций с капсулой в машине.
Кроме того, в одном из вариантов выходное отверстие для напитка располагается в таком месте крышки, которое, по существу, прямо противоположно месту размещения прокалывающего средства или средства индикации прокола, что способствует подаче более "прямого потока" и оставляет меньше шансов для загрязнения заваренной жидкостью поверхности устройства для заваривания и в то же время гарантирует надлежащее выполнение перепуска жидкости в капсуле в процессе заваривания, так что ингредиенты настаиваются надлежащим образом, и концентрация продукта в чашке также контролируется должным образом.
В другом аспекте изобретения капсула включает, по меньшей мере, два прокалывающих средства или средства индикации прокола, размещающиеся, в основном, в прямо противоположных (относительно центральной оси крышки) местах крышки и два выходных отверстия, располагающихся на каждом конце направляющего поток средства. Такая конфигурация дает то преимущество, что капсула может занимать более чем одно положение, когда она вкладывается в устройство для заваривания, при одновременном сохранении работоспособности перепускной стенки, благодаря чему обеспечивается максимальное удобство для пользователя.
В одном возможном варианте средство индикации прокола может состоять, по меньшей мере, из одного проходящего через крышку отверстия для ввода перфоратора извне капсулы. То есть перфоратор является частью машины. Перфоратор может быть механическим и/или гидравлическим. Механический перфоратор может представлять собой одну или более игл либо лезвий. Гидравлический перфоратор может представлять собой одну или более струй жидкости с достаточной скоростью для точечной перфорации перепускной стенки. Этот вариант позволяет сделать капсулу менее сложной в изготовлении и сократить производственные затраты на нее.
В другом варианте капсула, точнее ее крышка, служит опорой для прокалывающего средства, которое состоит, по меньшей мере, из одного изогнутого крыла с перфоратором. Прокалывающее средство может приводиться в действие толкателем устройства для заваривания или вручную перед или в начале процесса заваривания с целью создания перепускного отверстия в герметизирующей капсулу стенке.
Капсула может быть выполнена с некоторой асимметрией с тем, чтобы облегчить правильное вкладывание ее пользователем в устройство для заваривания. Для этого капсуле можно придать удлиненную форму с большим расстоянием по продольной оси и более коротким расстоянием в поперечнике, а по меньшей мере, одно прокалывающее средство или средство индикации прокола можно разместить в одну линию на осевом расстоянии. В результате этого пользователь сможет принудительно вставлять капсулу в заданном положении, которое желательно для правильного функционирования капсулы, как упоминалось выше. В одном из вариантов капсула может быть овальной или прямоугольной.
Ниже описываются варианты воплощения настоящего изобретения только в виде примера со ссылкой на прилагаемые фигуры, из которых:
на фиг.1 схематично представлена система заваривания капсулы до процесса заваривания согласно первому варианту воплощения;
на фиг.2 схематично представлена система заваривания капсулы на фиг.1 в процессе заваривания капсулы изобретения;
на фиг.3 показан вид в перспективе капсулы согласно второму варианту воплощения изобретения;
на фиг.4 показан поперечный разрез капсулы на фиг.3 по срединной (осевой) вертикальной плоскости А;
на фиг.5 показан вид в перспективе наружной стороны крышки капсулы на фиг.4;
на фиг.6 показан вид в перспективе внутренней стороны крышки капсулы на фиг.5;
на фиг.7 показан вид внутренней стороны крышки на фиг.5 со стороны плоскости;
на фиг.8 показан вид в перспективе имеющего форму чашки корпуса или оболочки капсулы на фиг.5;
на фиг.9 показана фаза вкладывания капсулы на фиг.3-8 в устройство для заваривания;
на фиг.10 показана фаза закрывания устройства для заваривания вокруг капсулы;
на фиг.11 показана фаза создания перепускного отверстия капсулы до процесса заваривания в устройстве для заваривания;
на фиг.12 показана фаза выемки капсулы из устройства для заваривания;
на фиг.13 показан поперечный разрез капсулы в форме усеченного конуса согласно третьему варианту воплощения изобретения;
на фиг.14 показан поперечный разрез капсулы на фиг.13 в направлении I-I срединной плоскости В;
на фиг.15 показан поперечный разрез прямоугольной капсулы согласно четвертому варианту воплощения изобретения;
на фиг.16 показан поперечный разрез капсулы на фиг.15 в направлении II-II срединной плоскости В;
на фиг.17 показан поперечный разрез капсулы согласно пятому варианту воплощения;
на фиг.18 показан поперечный разрез капсулы на фиг.17 в направлении III-III срединной плоскости В;
на фиг.19 схематично представлен вид в перспективе принципа устройства капсулы согласно шестому варианту воплощения;
на фиг.20 показан поперечный разрез капсулы на фиг.19;
на фиг.21 показан поперечный разрез варианта капсулы на фиг.20.
Ниже объясняется, прежде всего, общий принцип заваривания согласно изобретению со ссылкой на фиг.1 и 2 и первый возможный вариант воплощения капсулы изобретения.
Обеспечивается система капсулы 1, которая включает капсулу 2 и устройство для заваривания напитка 10. В целях упрощения устройство для заваривания напитка изображено лишь схематично и может, в действительности, включать дополнительные технические особенности в рамках обычных знаний квалифицированного специалиста в данной области техники. Капсула включает полость 20, содержащую ингредиенты напитка, такие как листовой чай и т.п. Полость ограничивается корпусом 21 в форме чашки и фильтрующей стенкой 22, которая неподвижно крепится к периферийному внутреннему уступу 23 корпуса 21. Полость предпочтительно является газо- и светонепроницаемой. Корпус может иметь различное поперечное сечение, например в форме круга, эллипса, квадрата, прямоугольника или многоугольника, которое фактически определяет общий профиль фильтрующей стенки 22. Полость имеет такие размеры, которые позволяют ей вмещать дозу листового ингредиента напитка, обычно составляющую примерно от 1 до 10 граммов, предпочтительно - от 2 до 5 граммов. Доза листового ингредиента может зависеть от конечного объема приготавливаемого напитка. Для приготовления индивидуальной чашки чая типичная доза может составлять примерно 2 грамма, в то время как для приготовления чайной заварки в специальной емкости типичная доза может составлять примерно от 8 до 10 граммов. Как наглядно видно из фиг.1, капсула размещается относительно устройства для заваривания таким образом, что фильтрующая стенка 22 направлена, в основном, вертикально и выходит, в основном, со дна полости. Для этого капсула предпочтительно позиционируется в "вертикальное" положение в устройстве для заваривания 1. Корпус 21 в форме чашки может быть так ориентирован в пространстве, что его большая по размеру горловина и дно занимают вертикальное положение.
Капсула предпочтительно закрывается запечатывающей стенкой 3, которая герметично закрывает полость 20 (далее по тексту - герметизирующая стенка). Герметизирующая стенка может крепиться, например, к периферийному наружному ободку 24 корпуса в форме чашки.
Как герметизирующая стенка, так и корпус могут быть изготовлены из кислородонепроницаемых материалов, и полость может, в основном, не содержать кислорода, так что свежесть ингредиентов напитка может сохраняться в течение длительного периода времени. Герметизирующая стенка может представлять собой упругую мембрану или полужесткую пластиковую часть. Предпочтительной является пригодная для прокалывания точечных отверстий мембрана, такая как однослойная или многослойная мембрана, изготовляемая в типичных случаях из ламинатов РЕТ/алюминиевая фольга/РР, PE/EVOH/PP, РЕТ/металлизированный слой/РР, алюминиевая фольга/РР.
2
2
2
Полость предпочтительно не содержит кислорода и может содержать используемый для промывки инертный газ, такой как N, NO или CO.
Капсула может быть снабжена также крышкой 4, которая также крепится к ободку 24 корпуса и соединяется внахлест с герметизирующей стенкой 3. Крышка формирует внутренний канал 40, который заканчивается на боковом конце выходным отверстием 41. Крышка снабжается средством индикации прокола 85 в форме предварительно проделанного отверстия или непрочной либо ломкой зоны.
Форма корпуса капсулы не является особенно принципиальной. По различным причинам предпочтение отдается форме усеченного конуса, эллипса или полусферы. Это позволяет увеличить поверхность для выхода напитка через герметизирующую стенку после ее перфорации и снизить давление внутри полости. Корпус может также изготавливаться заводским способом, вследствие чего снижаются затраты на термоформование пластика или глубокую прокатку алюминия. Такая форма с ровными гладкими углами облегчает также отведение управляющих капсулой элементов и, тем самым, выемку капсулы.
Возвращаясь к устройству для заваривания 10, следует сказать, что оно содержит управляющие капсулой элементы 30, 31, которые имеют конфигурацию, позволяющую им удерживать капсулу в "вертикальном" положении, как и должно. Эти управляющие элементы 30, 31 могут быть зажимными приспособлениями самой машины или любым подходящим механическим ограждающим средством, которое может открываться и закрываться вокруг капсулы и прочно удерживать ее на месте. Исключается необходимость прикладывания значительных усилий для ограждения капсулы, поскольку возникающее в капсуле давление жидкости остается относительно низким и предпочтительно приближается, насколько это возможно, к атмосферному давлению. Следовательно, в силу того, что капсула может выдерживать низкое давление заваривания, нет необходимости полностью ограждать ее со всех сторон, а требуется просто герметично удерживать воду в соответствующем месте в процессе заваривания. Это способствует упрощению машины и снижает ее стоимость.
Устройство для заваривания включает линию водоснабжения 32, включающую танк для воды, водяной насос 33, нагреватель 34 и линию впрыска горячей воды 35, которая управляется управляющим капсулой элементом 30. Устройство для заваривания может также включать контроллер и интерфейс пользователя (не показаны) для управления циклами приготовления налитка, как известно из уровня техники. Можно предусмотреть клапан противодавления 36 для снижения давления на стороне выхода или элемента для впрыска 38 (такого как игла(ы) или лезвие(я) и впускное отверстие для воды) в капсуле. Само собой разумеется, что вместо клапана противодавления можно использовать насос низкого давления, способный подавать жидкость под низким давлением. Однако насос, работающий при давлении от среднего до высокого, может быть более предпочтительным в силу своей прочности и надежности и может применяться также в комбинации с клапаном противодавления.
Помимо этого, устройство для заваривания может включать средство 37 для перфорации герметизирующей стенки в месте расположения перепуска в полости. Как показано на фиг.1, перфорирующее средство 37 может приводиться в действие после смыкания управляющих капсулой элементов 30, 31 вокруг капсулы. Перфорирующее средство 37 принудительно вводится или направляется через крышку 4 через средство индикации прокола 85 в форме сквозного отверстия, диаметр которого несколько больше, чем перфоратора. Перфоратор может входить в зацепление с герметизирующей стенкой 3 в процессе прокалывания точечного отверстия для создания перепускного отверстия, а затем отводиться назад из отверстия, оставляя его полностью открытым. Перфоратор может приводиться в действие от соленоидного привода или любого другого эквивалентного приводного средства либо даже вручную.
Важно, что в ходе операции заваривания, показанной на фиг.2, капсула в итоге заключает в себя перепускную стенку 3 с перепускным отверстием 25, расположенным, по меньшей мере, выше срединной горизонтальной плоскости Р полости. Как также очевидно из фиг.2, фильтрующая стенка 22 и перепускная стенка 3 отстоят друг от друга на небольшом расстоянии, достаточном для образования щелевого промежутка "s", который, как предполагается без ссылки на теорию, работает по типу "сифона", который может содействовать восходящему движению более плотной части напитка, преимущественно локализующейся на дне полости.
Со ссылкой на фиг.2, способ изобретения работает следующим образом. Капсула вкладывается в устройство для заваривания, и управляющие капсулой элементы смыкаются вокруг капсулы, позиционируя ее таким образом, что герметизирующая капсулу стенка устанавливается, в основном, вертикально. Перепускное отверстие создается перфорирующим средством 37, которое прокалывает герметизирующую стенку 3 и отводится назад, оставляя указанное отверстие открытым. С противоположной стороны капсулы в полость капсулы вводится элемент для впрыска жидкости. Горячая вода впрыскивается в капсулу при относительно низком давлении, предпочтительно при давлении, не превышающем 0,2 бар. Горячая вода медленно заполняет капсулу, и все ингредиенты напитка в полости полностью погружаются в нее. Заваренный напиток фильтруется через фильтрующую стенку 22. Более плотная часть 5 напитка, склонная к оседанию на дно полости, также фильтруется через фильтрующую стенку, поскольку последняя фактически граничит с этой частью напитка. Более плотная часть напитка отводится через щелевой промежуток "s", что обусловлено колебаниями давления между нижней и верхней частями указанного промежутка, который работает подобно "сифону". Остальная масса напитка также фильтруется, проходя через фильтрующую стенку на разных вертикальных уровнях, вплоть до верхнего уровня жидкости в полости, и поступает к перепускное отверстию 25.
Следует заметить, что перепускное отверстие должно предпочтительно располагаться выше 3/4 общей высоты полости, более предпочтительно - выше 4/5 общей высоты полости; при таком его расположении обеспечиваются более полное погружение ингредиентов напитка и более медленное отведение напитка из полости, что благоприятствует улучшению процесса настаивания.
"Общая высота" полости означает общее расстояние, разделяющее самую нижнюю точку полости от самой верхней ее точки, когда капсула принимает положение готовности к операции заваривания в машине для напитков. В одном возможном варианте фильтрующая стенка может быть, в основном, равна общей высоте полости.
Можно заметить, что "прямой поток" может достигаться в том случае, если заваренная жидкость поступает прямо в приемную емкость 6 (например, чашку, кружку и т.п.). "Прямой поток" означает, что выходное отверстие размещается относительно устройства для заваривания таким образом, что заваренная жидкость не контактирует ни с какой неподвижной частью устройства при выдаче через выходное отверстие. Другими словами, выходное отверстие размещается достаточно низко и с боковых сторон отстоит от управляющих капсулой элементов во избежание любого значительного контакта жидкости с указанными элементами при их высвобождении.
Принцип способа заваривания согласно фиг.1 и 2 охватывает различные варианты и эквивалентности.
Например, перепускная стенка 3 может и не перфорироваться, а предварительно снабжаться предварительно проделанным перепускным отверстием. Предварительно проделанное перепускное отверстие означает отверстие, изготовленное заводским способом на стадии изготовления капсулы. Свежесть ингредиентов напитка может сохраняться различными средствами, например с помощью герметично закрываемой крышки с герметично запечатанным выходным отверстием, которое распечатывается непосредственно перед завариванием, или за счет использования герметичной внешней оберточной упаковки для капсулы.
Капсула может изготавливаться и без крышки 4 с ее каналообразующей функцией. В этом случае передний управляющий элемент 31 может иметь конструкцию, приспособленную для сбора заваренной жидкости по мере прохождения ею перепускной стенки 3 и подачи вниз в приемную емкость.
Второй вариант воплощения капсулы по изобретению представлен соответственно на фиг.3-8. Эти фигуры показывают вариант капсулы для напитка 2 для осуществления способа изобретения.
Капсула 2 включает полость 20, содержащую один или более ингредиентов напитка. Полость 20 формируется корпусом (оболочкой) в форме чашки 21 и фильтрующей стенкой 22. Перепускная герметизирующая стенка 3В герметично закрывает корпус 21 и выполняет функцию перепускной стенки, как объясняется ниже. Капсула имеет также крышку 4 с периферийным ободком, который крепится к периферийному ободку 42 корпуса 21. Соединение крышки с корпусом может быть выполнено склейкой, сваркой, с помощью защелкивающегося крепления или любых комбинаций перечисленного.
Перепускная герметизирующая капсулу стенка 3В может изготавливаться из жестких, полужестких или нежестких материалов либо их комбинаций. Пригодные для этого материалы включают, но их перечень не ограничивается только названными здесь, пластики, PET, алюминиевую фольгу, полимерную пленку, бумагу и т.п. В предпочтительном варианте воплощения стенка представляет собой упругую мембрану, изготовленную из монослоя или ламината с газонепроницаемостью, а кислород, в основном, удаляется из полости в процессе изготовления путем промывки инертным газом или подобным способом в целях поддержания свежести ингредиентов напитка до их использования.
Крышка 4 служит опорой, по меньшей мере, для одного прокалывающего средства или средства индикации прокола 8. Фактически капсула включает, по меньшей мере, одно прокалывающее средство 8, размещенное относительно герметизирующей стенки 3В с возможностью пробивания, по меньшей мере, одного перепускного отверстия в герметизирующей стенке. В предпочтительном примере, показанном здесь, капсула включает два прокалывающих средства 8А, 8В. Необходимость наличия двух прокалывающих средств на капсуле станет очевидной из нижеследующего описания, но, говоря проще, это позволяет использовать капсулу в двух возможных положениях в машине для заваривания и обеспечить, тем самым, удобство манипулирования капсулой для пользователя.
Прокалывающие средства занимают смещенное от центра положение по отношению к срединной плоскости В, представляющей собой горизонтальную плоскость, проходящую через центр полости 20, когда капсула вкладывается для работы в устройство для заваривания 3.
В указанном предпочтительном варианте капсула включает два комплекта (соответственно обозначенные "А" и "В") из одного прокалывающего средства 8А, 8В и одного выходного отверстия для напитка 41А, 41В, причем каждый комплект смещен относительно срединной центральной плоскости В герметизирующей выходной стенки и располагается один против другого. В частности, два комплекта 8А, 41А; 8В, 41В из указанного прокалывающего средства и указанного выходного отверстия размещаются симметрично по отношению к срединной плоскости (В), проходящей через центральную плоскость герметизирующей выходной стенки.
Основное преимущество такой конфигурации в том, что капсула может быть ориентирована в пространстве в двух возможных положениях под углом примерно 180° одно к другому, благодаря чему облегчается вкладывание и размещение капсулы в машине. Само собой разумеется, что число комплектов может превышать два, предпочтительно оно может составлять, например, четыре комплекта, которые группируются по два под углом 90° друг к другу, что обеспечивает четыре разных возможных положения капсулы в машине.
Капсула включает также фильтрующую стенку 22, которая пространственно отстоит от герметизирующей стенки на небольшом расстоянии с образованием щелевого промежутка "s" между ними. Фильтрующая стенка может крепиться к периферийному уступу 23 корпуса любым подходящим соединительным средством, например с помощью сварки, склейки, защелкивающегося крепления или других эквивалентных средств. Фильтровальная среда может изготовляться из множества различных материалов, включая, но их перечень не ограничивается только названными здесь, полимерную пленку, нетканный полиэстр, полипропилен, полиэтилен, бумажные материалы и комбинации перечисленного.
Средство направления потока напитка 40 может предпочтительно размещаться впритык и снаружи герметизирующей выходной стенки. В результате этого капсула может быть ориентирована в пространстве вертикально, например герметизирующая ее выходная стенка может быть ориентирована вертикально с тем, чтобы направить поток напитка прямо в чашку через средство направления потока напитка 40 и выходное отверстие для напитка. Дополнительным преимуществом этого является то, что капсула может обеспечить "прямой поток" в том смысле, что напиток на выходе из машины попадает прямо в чашку, не контактируя ни с какой частью машины. Полезность этого еще и в том, что снижается опасность перекрестного загрязнения, ухудшающего вкус, и сокращаются затраты на мойку.
Согласно одному из аспектов изобретения, прокалывающие средства 8А, 8В и выходные отверстия для напитка 41А, 41В соответственно располагаются в двух прямо противоположных местах, смещенных относительно центра или срединной плоскости В, герметизирующей выходной стенки или полости. Тот факт, что напиток выходит из полости примерно в самой высокой ее точке и проходит через выходное отверстие для напитка примерно в самой низкой противоположной точке капсулы, дает комбинированное преимущество, заключающееся в том, что капсула может удерживаться в вертикальном положении, что улучшает заваривание, и одновременно обеспечивать "прямой поток" напитка в чашку.
Предпочтительно одно из выходных отверстий для напитка 8А, 8В, в зависимости от ориентации капсулы в устройстве для заваривания, занимает положение, в котором оно направлено книзу, что обеспечивает выход напитка в направлении, ортогональном, в основном, направлению высвобождения напитка из места перепуска. Эта конфигурация позволяет ориентировать капсулу в машине таким образом, чтобы напиток выходил в нисходящем направлении прямо в чашку, благоприятствуя тем самым "прямому потоку" без контакта с машиной.
В предпочтительном варианте средство направления потока 40 работает сразу на два комплекта А, В. Результатом этого является рационализация конструкции капсулы и снижение затрат на ее изготовление.
Как наглядно показано, в частности на фиг.5 или 6, капсула может также иметь форму, которая облегчает и указывает пользователю конкретное направление ее вкладывания в устройство для заваривания. Например, капсула, точнее ее крышка, может иметь удлиненную форму, имеющую расстояние по продольной оси L и более короткое расстояние в поперечнике W, в которой, по меньшей мере, одно прокалывающее средство 8А, 8В и, по меньшей мере, одно выходное отверстие 41А, 41В размещаются, в основном, вдоль осевого расстояния.
Прокалывающее средство 8А, 8В содержит два механических перфорирующих элемента с пружинящим уклоном, которые лучше всего видны на фиг.6. Каждый элемент образован одним упругим пластиковым язычком 810, изготовленным как одно целое с остальной частью крышки. Указанный язычок своим прогибающимся концом 811 опирается на внутренний острый выступ 812, достаточно большой, чтобы создать перепускное отверстие достаточного сечения в герметизирующей стенке. Закрепленный конец 813 язычка составляет одно целое с поперечной поверхностью крышки. Поэтому оба - и прокалывающее средство, и выходное отверстие - размещаются в одну линию на продольной оси крышки.
Прокалывающие средства 8А, 8В, описанные выше и показанные на фигурах, могут иметь множество других эквивалентных конфигураций, и форма их не ограничивается только описанной или показанной на фигурах. Например, упругий пластиковый язычок 810 может быть заменен пружиной, необязательно изготовленной как одно целое с крышкой. Внутренний острый выступ может иметь другие формы. Например, он может быть образован путем сопряжения нескольких отдельных игл, способных пробивать множественные точечные отверстия. Острый выступ может быть заменен также лезвиями различных форм - треугольными, трапецеидальными, прямоугольными, зубчатыми или синусоидальными и др.
На внутренней вогнутой стороне 81 крышки предусмотрены внутренние части стенок 820, 821, которые располагаются параллельно друг другу с каждой стороны прокалывающего средства. Часть стенки 820 направлена внутрь и перпендикулярно к вогнутой стороне 81 и подходит очень близко к герметизирующей стенке 3. Указанные части стенок предпочтительно выходят из точки вблизи двух выходных отверстий 41А, 41В, образуя внутренний канал 40, способный направлять поток заваренной жидкости из перепускного отверстия в соответствующее выходное отверстие, расположенное напротив крышки. Стенки 820, 821 не только образуют направляющий канал для напитка, но и придают повышенную жесткость крышке. Выходные отверстия 41А, 41В могут выполнять две функции в зависимости от их расположения в процессе заваривания: во-первых, функцию подачи, если выходное отверстие расположено на дне капсулы, и, во-вторых, функцию вентилирования, если выходное отверстие расположено в верхней части капсулы в процессе заваривания. Само собой разумеется, что направляющий канал может иметь различную конфигурацию, например, он может быть образован трубчатым элементом, встроенным между крышкой 4 и герметизирующей стенкой 3В, или может быть неотъемлемой частью самой крышки. Трубчатый элемент может также выходить (сверху и снизу) за пределы самой крышки с образованием своего рода прохода, помогающего направить заваренную жидкость в чашку.
Фиг.8 показывает корпус или оболочку 21 капсулы. В частности, корпус может изготавливаться термоформованием, формованием методом выдувания или впрыска из такого пластика, как РР или РР ламинат, обладающего кислородонепроницаемостью, или любого другого полимера пищевого качества, или алюминиевой фольги, полученной методом глубокой прокатки, или ламината алюминиевая фольга-полимер. Корпус имеет периферийный ободок в форме фланца, образующего, в основном, плоскую уплотнительную часть, на которой может крепиться герметизирующая капсулу стенка, а также крышка 4 с помощью защелкивающегося крепления и/или уплотнения. Предусмотрен небольшой уступ 23, проходящий радиально внутрь к ободку и предназначенный для закрепления фильтрующей стенки, которая может с помощью уплотнения или каким-либо иным образом соединяться с плоской радиальной частью уступа. Глубина уступа зависит от толщины фильтрующей стенки и от регулируемого размера щелевого промежутка, обеспечивающего эффект сифона. Например, толщина фильтрующей стенки может колебаться от 0,1 до 1,5 мм, в то время как глубина уступа варьирует от 0,2 до 5 мм, а размер щелевого промежутка - от 0,1 до 3,5 мм.
На задней стороне корпуса 21 стенка корпуса может иметь выпуклую зону 26, которая служит зоной впрыска для введения жидкости в капсулу. Выпуклая зона выполняется таким образом, чтобы она могла противостоять усилию сжатия, развиваемому устройством для впрыска 38, и более легко поддавалась прокалыванию в центре.
Следует заметить, что прокалывающее средство можно заменить более простым средством индикации прокола, например, по меньшей мере, одного отверстия в крышке, которое стратегически располагается выше срединной (осевой) плоскости полости с тем, чтобы направить перфоратор, прикладываемый снаружи устройства для заваривания, по тому же пути, что и в варианте на фиг.1.
В другом варианте, который не показан здесь, капсула может иметь крышку с более чем двумя прокалывающими средствами или средствами индикации прокола. Например, крышка может быть круглой и включать четыре прокалывающих средства, которые распределяются по крышке радиально в точках, соответствующих 0, 90, 180 и 270 градусам, благодаря чему обеспечиваются четыре возможных положения вкладывания капсулы в устройство для приготовления напитков.
Фиг.9-12 относятся к способу заваривания и к используемой для этой цели машинной системе с капсулой, представленной на фиг.3-8. Преимущества "вертикальной" установки капсулы в устройство для заваривания, касающиеся удобства манипуляций с капсулой от ее вкладывания до выемки, более всего очевидны из этих фигур.
Ниже более подробно рассматривается вариант модуля заваривания со ссылкой на фиг.9 и 12, на которых представлены варианты соответственно вкладывания и выемки капсулы. Модуль заваривания 3В включает два основных управляющих капсулой элемента 30,31, которые входят в зацепление друг с другом, смыкаясь вокруг капсулы 2. Передний управляющий элемент 31 может быть жестко закреплен относительно устройства для заваривания (полностью не показано), в то время как задний управляющий элемент 30 может быть подвижным по отношению к элементу 31. Следует заметить, что можно сделать и наоборот: передний элемент может быть мобильным, а задний - жестко закрепленным, либо оба элемента могут быть мобильными. Передний управляющий элемент направляет вкладывающее средство 320, которое предназначено для вкладывания капсулы в устройство для заваривания. Средство 320 может представлять собой боковой элемент с двумя боковыми прорезями 320 на каждой стороне капсулы, предназначенными для зацепления с ободком 24 капсулы. Прорези могут иметь небольшой наклон в сторону переднего управляющего элемента, что позволяет обеспечить постепенное подведение капсулы к переднему управляющему элементу по мере постепенного опускания капсулы под действием силы тяжести в устройстве. В нижней части управляющего элемента предусмотрено удерживающее средство 310, служащее для удержания капсулы в том месте, куда она была вставлена. Благодаря этому нижняя часть ободка 24 капсулы входит в зацепление с торцевой частью средства 310.
В переднем управляющем элементе предусмотрен механический толкатель 370, монтируемый с возможностью скольжения через опорную часть 371 управляющего элемента. Механический толкатель может быть связан с приводным средством, таким как электромеханический соленоид, кулачковый механизм или другое аналогичное средство (не показано), которое способно перемещать механический толкатель вперед и назад через опорную часть. Механический толкатель может перемещаться в два положения: в первое положение полного отведения назад, показанное на фиг.9, в котором свободный конец 372 толкателя удален от капсулы при вкладывании ее в устройство, и во второе, полностью растянутое, положение, показанное на фиг.1, в котором толкатель фактически входит в зацепление с верхним прокалывающим средством 8.
Задний управляющий элемент 30 включает корпус 300, имеющий форму, в основном взаимодополняющую форму оболочки 21 капсулы. На своем нижнем конце корпус содержит элемент для впрыска жидкости 38, который может представлять собой, например, заостренную иглу 380, перемещаемую жидкостным трубопроводом 381. На задней стороне заднего управляющего элемента предусмотрен сальник, соединенный с системой труб для жидкости (не показана), связанной с жидкостной системой устройства для приготовления напитков. Корпус 300 имеет на своем открытом конце небольшую периферийную выемку 301 для кольцевого уплотнительного соединения 302, обеспечивающего герметизацию жидкости с обратной стороны ступенчатого ободка 24 капсулы в процессе ее закрывания.
Задний управляющий элемент 30 может передвигаться, в основном, по горизонтальной траектории с помощью коленчато-рычажной системы 9. Эта система здесь не описывается подробно, поскольку квалифицированному специалисту в данной области техники могут быть известны многие различные механические или гидравлические средства для передвижения управляющего элемента в положение смыкания вокруг капсулы с передним управляющим элементом.
Фиг.10 показывает задний управляющий элемент 30, перемещаемый коленчато-рычажной системой 9, которая представлена в растянутом состоянии по отношению к положению закрывания устройства для заваривания.
На фиг.11 показано, что, когда управляющие элементы находятся в положении смыкания вокруг капсулы, а капсула герметично запечатана по ступенчатому ободку 24, то механический толкатель 370 приводится в действие в растянутом положении и проталкивает верхнее прокалывающее средство 8 к герметизирующей стенке 3 капсулы. Это приводит к проколу герметизирующей стенки в том месте, где необходимо перепускное отверстие. Затем механический толкатель отводится назад до упора, полностью высвобождая отверстие. На следующей стадии может начинаться заваривание, и жидкость может впрыскиваться в капсулу для заваривания ингредиентов, как уже объяснялось выше.
На фиг.12 управляющие элементы показаны в открытом виде, т.е. задний управляющий элемент отведен до упора, что вынуждает капсулу несколько втянуться внутрь, вследствие чего она может опускаться вниз под действием силы тяжести и выбрасываться.
Фиг.13 и 14 показывают другой вариант капсулы изобретения, в котором процесс заваривания осуществляется при "горизонтальном" позиционировании капсулы в машине для заваривания. Общий принцип заваривания остается таким же, что и в предыдущих примерах. Капсула включает полость 20, содержащую один или более ингредиентов, подлежащих завариванию. Полость ограничена оболочкой (корпусом) 21 в форме усеченного конуса, нижней стенкой 27 и внутренней фильтрующей стенкой 22. Фильтрующая стенка разделяет внутренний объем оболочки в поперечном направлении на две части: собственно полость и второй объем 26 для сбора напитка. Фильтрующая стенка размещается таким образом, что она проходит от одного (верхнего) до другого (нижнего) конца полости, так что более плотная жидкость, обычно скапливающаяся на дне полости, может удаляться через фильтр. Нижняя стенка 27 может представлять собой часть кольцеобразной формы, которая крепится к ободку 24 корпуса 21 с помощью зажимов, сваркой, склейкой или с помощью комбинаций перечисленного. Она несет перепускную стенку 3С, которая поднимается вверх внутри корпуса перед фильтром и оставляет перепускное отверстие 255 в зоне, вблизи верхней донной части корпуса 21. Перепускная стенка отстоит на небольшом расстоянии "s" от фильтрующей стенки 22. Выходное отверстие для напитка 41 предусмотрено в камере сбора 26 и проходит через нижнюю стенку 26. Капсула для напитка на фиг.15 и 16 заваривается при "горизонтальном" ее положении, т.е. нижняя стенка и выходное отверстие 41 обращены книзу. Вода впрыскивается под низким давлением в полость, предпочтительно через нижнюю стенку. Заваренная жидкость пропускается через фильтрующую стенку 22 и принудительно проталкивается через перепускное отверстие 3С в камеру сбора 26, а затем вниз к выходному отверстию 41.
Фиг.15 и 16 показывают еще один вариант капсулы, предназначенной для заваривания согласно способу изобретения. Капсула имеет те же отличительные особенности, что и капсула на фиг.13 и 14, за исключением того, что она прямоугольной формы. Капсула также включает точку впрыска 29, которая может представлять собой предварительно помеченную или непрочную часть для введения форсунки для воды устройства для заваривания. Непрочная зона может быть выполнена из пластика, который разрывается, когда через него принудительно вводится форсунка.
Фиг.17 и 18 показывают другой возможный вариант воплощения капсулы, предназначенной для заваривания согласно общему принципу изобретения. В этом варианте перепускная стенка представляет собой воронку 3D, которая является продолжением выходного отверстия 41 внутри капсулы. Воронка короче, чем общая высота полости, так что вверху остается зазор 256 между концом воронки и верхней поверхностью капсулы, служащий перепускным отверстием. Следует заметить, что поддерживающая структура капсулы может включать множество вариантов, один из которых показан в настоящем примере. В данном примере капсула имеет оболочку (корпус) 210 в форме перевернутого U с нижней стенкой 211, образующей дно капсулы, и закрывается крышкой 260. Плоской, вертикально стоящей, фильтрующей стенкой 22 оболочка разделяется на два объема. Впрыск воды в полость 20, которая содержит ингредиент, может осуществляться либо через крышку 260 (в этом случае крышка представляет собой предпочтительно поддающуюся прокалыванию мембрану), либо через оболочку 210 (т.е. сбоку или снизу).
Фиг.19 и 20 показывают еще один вариант, в котором капсула выполнена из концентрических трубчатых элементов постепенно уменьшающегося диаметра (т.е. соответственно с первого по третий элемент). Наружная оболочка или корпус капсулы образуется первым трубчатым телом 220. Перепускная стенка образуется второй трубчатой частью 3Е меньшего диаметра и меньшей высоты. Фильтрующий элемент 22 образуется третьей трубчатой частью меньшего диаметра, но равной по высоте наружному телу. Эта третья трубчатая часть может представлять собой, например, трубку из губчатого или бумажного материала, или из тканного либо нетканного, либо полученного спеканием пластика, или комбинации перечисленного. Ингредиент напитка заполняет внутренний объем третьей трубчатой части, формируя полость 20. Наружная часть может герметично закрываться с верхней и нижней сторон соответственно верхней и нижней крышками 261, 262. Вследствие меньшей высоты второго трубчатого тела формируется перепускное отверстие 257, через которое может пропускаться заваренная жидкость после фильтрации через фильтрующую трубчатую часть 22. Само собой разумеется, что нижняя крышка 262 может быть изготовлена как одно целое с перепускной стенкой, например, из пластика, изготовленного методом впрыска. Нижняя крышка, перепускная стенка и первая часть также могут быть изготовлены как одно целое из формованного пластика. Первая часть может также иметь и не трубчатую форму. Точки О1, О2 обозначают возможные места введения воды в капсулу. Как показано на фиг. 19 и 20, вода может вводиться в верхнем или нижнем центре капсулы через верхнюю или нижнюю крышку прямо в полость. Точки P1, P2 обозначают возможное место выхода заваренного напитка. Напиток может также выходить из капсулы в любом подходящем месте между первой и второй трубчатыми частями через нижнюю крышку 262.
Фиг.21 показывает другой вариант концентрического расположения трубчатых частей постепенно уменьшающегося диаметра (т.е. соответственно с первой по третью части), что несколько отличается от предыдущего варианта тем, что полость 20 формируется в наиболее удаленном от центра кольцевом объеме между первой наружной частью 220 и второй фильтрующей трубчатой частью 22. В данном варианте третья трубчатая часть меньшего диаметра и меньшей высоты размещается в центре для обеспечения принудительного перепуска заваренного напитка. Точки 01, 02, 03, 04 обозначают возможные места ввода жидкости. Точка Р1 обозначает возможное место выхода напитка.