ОДНОРАЗОВАЯ КАПСУЛА ДЛЯ МАШИН ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАВАРНЫХ НАПИТКОВ
DISPOSABLE CAPSULE FOR COOKED BREW PREPARATION MACHINES

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в целом к приготовлению заваренных напитков, таких как кофе, чай, травяные чаи и им подобное, начиная с одноразовых капсул, в частности, одноразовой, однодозовой или многодозовой капсулы для машин для приготовления заваренных напитков.
Известный уровень техники
Одноразовые капсулы, используемые в машинах для дозирования заваренных напитков, содержат гранулированный или порошкообразный продукт, такой как, например, кофе. Известно, что напиток получают посредством способа «заваривания», который состоит из принудительного прохождения жидкости для заваривания через капсулу с гранулированным продуктом. Жидкость для заваривания, обычно вода, подается под давлением и при высокой температуре. Жидкость для заваривания, которая вытекает из капсулы, обогащенная ароматом гранулированного продукта, является желаемым напитком, который соответственно проходит в дозирующую машину и подается из дозирующей насадки, например, в чашку.
Известные одноразовые капсулы содержат чашеобразный полый корпус, открытая верхняя часть которого обеспечена фланцем, на котором расположена крышка, обычно образованная газонепроницаемой пленкой. Эта пленка уплотняет полость чашеобразного корпуса для обеспечения сохранения гранулированного или порошкообразного продукта, содержащегося в ней, в течение долгого времени.
Во время процесса заваривания капсулу устанавливают в заварочную камеру и затем прокалывают специальными прокалывающими элементами, как в нижней части чашеобразного корпуса, так и в верхней части, уплотненной газонепроницаемой пленкой. Отверстия, полученные таким образом, обеспечивают прохождение потока жидкости через капсулу из одного из ее концов в противоположный конец. В зависимости от типа дозирующей машины жидкость может направляться из нижней части чашеобразного корпуса в верхнюю часть или в противоположном направлении.
Обычной технической задачей известных капсул является максимизация заваривания напитка, который особенно зависит от равномерности потока жидкости для заваривания через чашеобразный корпус. Способ, посредством которого заваривается напиток, также влияет на его аромат и, таким образом, на воспроизводимость его органолептических свойств.
Проблема особенно ощущается при обращении с капсулами, которые открываются под воздействием давления жидкости для заваривания, причем невозможно обеспечить образование равномерных отверстий в желаемых положениях. Отверстия большого размера фактически могут вызывать поток гранулированного продукта вместе с напитком, тогда как отверстия небольшого размера могут задерживать поток жидкости для заваривания, таким образом, замедляя процесс заваривания напитка.
Решение этих технических проблем описано в европейском патенте EP 1344722 B2, который описывает одноразовую капсулу, содержащую распределяющие элементы для жидкости для заваривания и/или собирающие элементы для заваренного напитка, причем эти элементы обеспечены множеством осевых отверстий и множеством выступающих элементов и расположены на одном или обоих концах капсулы в осевом направлении. Распределяющие и собирающие элементы соответственно расположены между пленкой, уплотняющей верхнюю часть капсулы, и измеренной дозой гранулированного продукта, содержащегося в ней, а также между последней и нижней частью чашеобразного корпуса.
Распределяющие и собирающие элементы для жидкости для заваривания предотвращают потерю порошкообразного кофе независимо от количества и размера отверстий, образованных в верхней части и в нижней части капсулы, посредством машины, которая принимает ее. Распределяющие и собирающие элементы также обеспечивают перемещение как жидкости для заваривания, так и заваренного напитка благодаря наличию выступающих элементов, которые образуют каналы.
Распределяющие элементы для жидкости для заваривания и собирающие элементы для заваренного напитка обеспечивают максимизацию заваривания напитка и решение проблем, относящихся к размеру впускных и выпускных отверстий, образованных в капсуле для жидкости для заваривания. Однако, они являются дополнительными элементами, которые влияют на общую стоимость капсулы с точки зрения изготовления и сборки.
Кроме того, для размещения распределяющих и собирающих элементов корпус одноразовой капсулы должен иметь подходящий размер. Это делает конструкцию корпуса капсулы сложной и влияет на оборудование для ее изготовления, а также на сборочное и упаковочное оборудование капсул.
Сущность изобретения
Следовательно, технической задачей, лежащей в основе и решенной настоящим изобретением, является создание одноразовой капсулы для дозирующих машин заваренных напитков, которая позволяет устранить недостатки, упомянутые выше со ссылкой на известный уровень техники.
Эта проблема решена посредством одноразовой капсулы по п.1. Предпочтительные признаки настоящего изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Капсула в соответствии с изобретением обеспечена вставкой, проходящей в осевом направлении от ее открытой верхней части до ее основания или нижней части. На верхнем конце капсулы вставка содержит бокалообразный участок, имеющий множество радиальных отверстий.
На противоположном конце, т.е. в основании или нижней части капсулы, вставка содержит дискообразный участок, периферийный край которого опирается на нижнюю часть капсулы. На дискообразном участке образовано множество сквозных отверстий в осевом направлении. Дискообразный участок выполнен с возможностью образования с нижней частью капсулы полости, которая служит в качестве сборника для заваренного напитка.
Бокалообразный участок и дискообразный участок соединены посредством стержнеобразного участка и образуют единое целое с ним.
Во время заваривания напитка жидкость для заваривания принимается в бокалообразном участке, она протекает через его радиальные отверстия, таким образом, однородно и равномерно достигая гранулированного продукта, содержащегося в капсуле, который окружает стержнеобразный участок вставки.
Основным преимуществом, предлагаемым изобретением, является обеспечение изготовление единого элемента, который служит как в виде распределяющего элемента для жидкости для заваривания, так и в виде собирающего элемента для заваренного напитка. Такой распределяющий-собирающий элемент может быть установлен в полый корпус одноразовой капсулы просто и быстро, поскольку он только упирается в нижнюю часть капсулы.
По сравнению с капсулами одноразового использования, содержащими отдельные распределяющий элемент для жидкости для заваривания и собирающий элемент для заваренного напитка, наличие одиночной вставки многоцелевого назначения также обеспечивает преимущество в упрощении оборудования для изготовления и сборки элементов капсулы в целом.
Следовательно, время на изготовление и сборку, а также общие затраты на сборку капсулы уменьшены.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения бокалообразный участок вставки содержит фланец, который в собранной конфигурации капсулы выровнен с верхней частью корпуса капсулы. Фланец плотно закреплен на крышке одноразовой капсулы, так что бокалообразный участок образует с крышкой камеру, выполненную с возможностью приема жидкости для заваривания посредством прокалывающего-впрыскивающего элемента машины для дозирования заваренного напитка.
В соответствии с вариантом изобретения фланец бокалообразного участка вставки проходит радиально до периферийной стенки корпуса капсулы, где он зацепляется с возможностью уплотнения с кольцевой канавкой, образованной в ней. В этом случае непосредственное соединение между фланцем бокалообразного участка и крышкой не обязательно, поскольку камера, предназначенная для приема жидкости для заваривания, образована бокалообразным участком, фланцем вставки, участком периферийной стенки корпуса капсулы, расположенной между фланцем и крышкой и самой крышкой.
Оба варианта изобретения обеспечивают сбор жидкости для заваривания, подаваемой впрыскивающим элементом машины для приготовления заваренных напитков, для оптимизации распределения жидкости для заваривания в гранулированный продукт, содержащийся в капсуле.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения края радиальных отверстий, образованных на бокалообразном участке вставки, могут быть преимущественно конусовидными, таким образом, обеспечивая создание направленных воздействий соответствующих потоков жидкости для заваривания на гранулированный продукт.
Дополнительные преимущества, признаки и способы осуществления настоящего изобретения станут понятными из нижеследующего подробного описания его вариантов осуществления, которые раскрыты в качестве неограничивающих примеров.
Краткое описание чертежей
Ссылка будет сделана на прилагаемые чертежи, на которых:
- фиг.1 - вид в продольном разрезе капсулы в соответствии с изобретением;
- фиг.1a - вид элемента по фиг.1;
- фиг.2 - вид в перспективе вставки капсулы по фиг.1;
- фиг.3 - вид в продольном разрезе капсулы в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения;
- фиг.4 - вид в перспективе с пространственным разделением элементов капсулы по фиг.3;
- фиг.5 и 6 - виды в перспективе с пространственным разделением элементов вставки капсулы по фиг.3 в целом и в частичном разрезе, соответственно;
- фиг.7 и 8 - виды в перспективе, показывающие собирающий участок капсулы по фиг.3 в целом и частичном разрезе, соответственно.
Подробное описание настоящего изобретения
Как показано на фиг.1 и 2, одноразовая капсула в соответствии с изобретением обычно обозначена ссылочной позицией 100.
Капсула 100 содержит полый чашеобразный корпус 110, выполненный с возможностью приема измеренной дозы продукта в гранулированном или порошкообразном виде (не показано), например, кофе.
Полый корпус 110 включает в себя основание или нижнюю часть 111, периферийную стенку 112 и открытую верхнюю часть 113, по периферийному краю которой образован фланец 114. Верхняя часть 113 капсулы закрыта крышкой 120, уплотненной на фланце 114 полого корпуса 110, например, пленкой, выполненной из полиламината, которая служит для уплотнения полости корпуса 110 для обеспечения хранения в течение долгого времени гранулированного или порошкообразного продукта, содержащегося в ней.
В соответствии с изобретением капсула 100 дополнительно содержит вставку 200, размещенную в полости корпуса 110.
Вставка 200 проходит в осевом направлении от основания 111 до верхней части 113 корпуса 110.
Как, в частности, показано на фиг.2, вставка 200 содержит бокалообразный участок 210, расположенный рядом с верхней частью 113 или на верхней части 113, дискообразный участок 220, расположенный рядом с основанием 111 или на основании 111 корпуса 110, и стержнеобразный участок 230, соединяющий бокалообразный участок 210 с дискообразным участком 220.
Как показано на фиг.1a и 2, бокалообразный участок 210 содержит множество радиальных сквозных отверстий 211, образованных в его периферийной стенке, и фланец 212, соединенный с его верхним краем. Дискообразный участок 220 включает в себя множество сквозных отверстий 221, образованных в осевом направлении.
Диаметр стержнеобразного участка 230 преимущественно может отличаться в зависимости от типа капсулы, в которой вставка 200 предназначена для установки, а также от типа и ожидаемого количества гранулированного продукта.
В варианте осуществления изобретения, изображенного на фиг.1 и 2, вставка 200 выполнена таким образом, что фланец 212 бокалообразного участка 210 выровнен с верхней частью 113 корпуса 110 капсулы 100. Кроме того, в собранной конфигурации капсулы 100 фланец 212 уплотнен с крышкой 120, так что бокалообразный участок 210 образует с последней камеру 213, выполненную с возможностью приема жидкости для заваривания посредством прокалывающего-впрыскивающего элемента машины для дозирования заваренных напитков (не показан).
Как показано на фиг.1, 1a и 2, дискообразный участок 220 может, например, иметь форму усеченного конуса, выполненную с возможностью образования с, по существу, плоским основанием 111 корпуса 110 капсулы 100 полости 222, пригодной для сбора заваренного напитка.
В качестве альтернативы, дискообразный участок может быть плоским и образовывать полость 222 посредством распорных элементов, например, ребер, образованных на основании 111 корпуса 110 капсулы 100.
Во время этапа заваривания напитка жидкость для заваривания заполняет камеру 213 и вытекает из нее через радиальные сквозные отверстия 211 бокалообразного участка 210, таким образом, достигая гранулированного продукта, содержащегося в капсуле 100, который расположен вокруг стержнеобразного участка 230 вставки 200. Жидкость для заваривания смачивает гранулированный продукт однородным и равномерным способом для обеспечения заваривания напитка.
Сквозные отверстия 211 преимущественно могут содержать один или более конусовидных участков соответствующих периферийных краев, что обеспечивает создание направленных воздействий соответствующих потоков жидкости для заваривания на гранулированный продукт, содержащийся в корпусе 110 капсулы 100.
Как показано, например, на подробном виде на фиг.1a, каждое сквозное отверстие 211 имеет форму прямоугольника, сторона основания которого сужена и имеет поверхность, наклоненную от нижней части бокалообразного участка 210 к верхней части 113 корпуса 110 капсулы 100. Эта конфигурация обеспечивает направление потоков жидкости для заваривания, вытекающей из камеры 213 к верхней части 113 корпуса 110 капсулы 100 для получения «дождеподобного» эффекта заваривания гранулированного продукта.
Следует понимать, что в зависимости от типа гранулированного продукта и рецепта приготовления заваренного напитка разные конфигурации конусовидных участков сквозных отверстий 211 могут быть созданы, например, для создания турбулентности в корпусе капсулы и получения результата перемешивания между гранулированным продуктом и жидкостью для заваривания или для ускорения потока жидкости для заваривания и создания эффекта более глубокого проникновения в гранулированный продукт.
Заваренный напиток, полученный из гранулированного продукта, собирается в нижней части корпуса 110 капсулы 100 в полости 222, образованной между ее основанием 111 и дискообразным участком 220 вставки 200 и вытекает из основания 111 через одно или более отверстий, например, образованных посредством прокалывающих элементов после ввода капсулы в заварочный узел машины для приготовления заваренного напитка (не показан) или выполненных как одно целое в корпусе капсулы и соответствующим образом уплотненных посредством удаляемых или поддающихся прокалыванию защитных пленок.
На поверхности дискообразного участка 220, предназначенного для обращения к основанию 111 корпуса 110 капсулы 100, преимущественно может быть закреплен фильтрующий элемент (не показан), причем фильтрующий элемент выполнен с возможностью предотвращения потери частиц гранулированного продукта из сквозных отверстий 221. Эти частицы фактически могут выходить из капсулы вместе с заваренным напитком, таким образом, ухудшая его качество.
Как показано на фиг.3-6, в соответствии с вариантом изобретения бокалообразный участок 210 распределяющей-собирающей вставки 200 проходит радиально до периферийной стенки 112 корпуса 110 капсулы 100, где фланец 212 зацепляется с возможностью уплотнения с кольцевой канавкой 115, образованной в ней.
В этом случае камера 213, предназначенная для приема жидкости для заваривания, образована бокалообразным участком 210 и фланцем 212 вставки 200 вместе с участком периферийной стенки 112 корпуса 110 капсулы 100, расположенным между фланцем 212 и крышкой 120.
Как в варианте осуществления, изображенном на фиг.1 и 2, также в этом варианте осуществления изобретения радиальные отверстия 211 чашеобразного участка преимущественно могут содержать один или более конусовидных участков соответствующих периферийных краев, которые обеспечивают создание направленных воздействий соответствующих потоков жидкости для заваривания на гранулированный продукт, содержащийся в корпусе 110 капсулы 100.
Подобно варианту осуществления, изображенному на фиг.1 и 2, дискообразный участок 220 имеет форму усеченного конуса, которая опирается на периферию основания 111, также имеющего форму усеченного конуса, корпуса 110 капсулы 100, таким образом, образуя полость 222.
Защитная пленка 300, такая как многослойная пленка, содержащая слой алюминия, может быть расположена на периферии основания 111 для уплотнения внутренней полости корпуса 110 капсулы 100 для сохранения гранулированного продукта, содержащегося в ней, в течение долгого времени.
Для обеспечения подачи заваренного напитка из основания капсулы, следовательно, необходимо проколоть защитную пленку 300, и для этой цели дискообразный участок 220 содержит один или более острых элементов 223, например, имеющих пирамидообразную форму, которые выступают от его поверхности, обращенной к основанию 111 корпуса 110 капсулы 100. Острые элементы 223 предпочтительно проходят до защитной пленки 300.
Как показано на фиг.3, 4 и 5, стержнеобразный элемент 230 вставки 200 может разбираться в осевом направлении и содержит первый участок 231, соединенный с бокалообразным участком 210, и второй участок 232, соединенный с дискообразным участком 220, причем первый и второй участки устанавливаются телескопическим образом друг в друга и имеют соответствующие цилиндрические сопрягающиеся формы. Первый и второй участки 231, 232 стержнеобразного элемента 230 могут быть соединены соответственно с бокалообразным участком 210 и дискообразным участком 220, или, более преимущественно, могут быть выполнены как одно целое с ними, как в изображенном варианте осуществления.
Эта конструкция вставки 200 обеспечивает простое заполнение полости капсулы гранулированным продуктом. В собранной конфигурации капсулы 100, фактически, верхнее отверстие 113 закрыто бокалообразным участком 210.
Конструкция вставки 200 также обеспечивает использование жидкости для заваривания в качестве нажимного средства для прижима острых элементов 223 к пленке 300 во время этапа заваривания и образования в ней множество отверстий для подачи заваренного напитка, как будет подробно описано ниже.
Как показано на фиг.3-5, первый участок 231 включает в себя сквозное отверстие 231a, образованное в нижней части, в то время как второй участок 232 обеспечен основанием 232a, образованным стенкой, расположенной на промежуточной высоте между его свободным концом и дискообразным участком 220.
В изображенном варианте осуществления, например, первый участок 231 устанавлен телескопическим образом во второй участок 232. Как показано, в собранной конфигурации первый участок 231 упирается в упор 232b, который расположен в осевом направлении на расстоянии от основания 232a второго участка 232, которое служит в качестве ограничительного элемента для первого участка 231.
Следует понимать, что второй участок 232 в качестве альтернативы может устанавливаться телескопическим образом в первый участок 231, и в этом случае в собранной конфигурации второй участок 232 может упираться в упор, образованный одним или более радиальными выступами, образованными на первом участке 231. Однако последняя конфигурация является менее предпочтительной, чем первая конфигурация, раскрытая выше, поскольку она имеет повышенную сложность конструкции.
Во время этапа заваривания жидкость для заваривания, подаваемая под давлением в капсулу 100, принимается в бокалообразный участок 210 вставки 200, затем проходит через первый участок 231 и достигает основания 232a второго участка 232, таким образом, оказывая на него давление. Поджимаемый под действием давления жидкости для заваривания второй участок 232 стержнеобразного элемента 230, таким образом, смещается телескопическим образом относительно первого участка 231 и перемещается в осевом направлении к основанию капсулы, в результате чего дискообразный участок 220, прижимаемый вторым участком 232, деформируется по направлению к основанию 111 корпуса 110 капсулы 100, таким образом, прокалывая защитную пленку 300 посредством своих острых элементов 232. Деформация дискообразного участка 220 возникает в поле упругих деформаций вследствие его формы усеченного конуса.
Жидкость для заваривания одновременно вытекает из бокалообразного участка 210 через радиальные отверстия 211, образованные в нем, таким образом, получая напиток из гранулированного продукта, напиток собирается в полости 222 и вытекает из капсулы 100 через отверстия, образованные в защитной пленке 300.
Следует понимать, что наличие стержнеобразного участка 230, который может быть разобран в осевом направлении, и который выполнен, как раскрыто выше, не является отличительной особенностью варианта осуществления, изображенного на фиг.3-6. Этот признак, фактически, может быть также в сочетании с вариантом осуществления, изображенным на фиг.1 и 2, причем бокалообразный участок 210 вставки 200 уплотнен с крышкой 210 капсулы 100.
В области между защитной пленкой 300 и нижней частью капсулы 100 предпочтительно расположен собирающий элемент 400.
Как, в частности, показано на фиг.7 и 8, собирающий элемент 400 имеет плоскую, например, дискообразную форму и содержит множество выступающих элементов 410, которые обращены к защитной пленке 300 и служат в качестве противоположных элементов для острых элементов 223 дискообразного участка 220 для ограничения его перемещения в осевом направлении. Выступающие элементы 410 также образуют вместе с защитной пленкой 300 множество собирающих каналов для заваренного напитка.
Собирающий элемент 400 дополнительно содержит множество сквозных отверстий 411, образованных в осевом направлении для слива заваренного напитка, вытекающего из капсулы, и также ответвление 412, имеющее трубчатую полую форму, которое проходит к основанию 111 чашеобразного корпуса 110 и зацепляется с выпускным отверстием 116, которое может быть уплотнено дополнительно поддающейся прокалыванию пленкой или съемной крышкой (не показано). Сквозные отверстия 411 и ответвление 412 обеспечивают выход и направление заваренного напитка из капсулы 100.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения собирающий элемент 400 может быть выполнен как одно целое в основании 111 корпуса 110 капсулы 100, например, посредством способа литья под давлением.
Настоящее изобретение было описано со ссылкой на его предпочтительные варианты осуществления. Следует понимать, что могут быть другие варианты осуществления, относящиеся к одной и той же идеи изобретения, как определено объемом правовой охраны формулы изобретения, изложенной ниже.