КАПСУЛА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ
CAPSULE FOR PREPARATION OF BEVERAGES

Изобретение относится к капсуле для приготовления напитков. В частности, ссылка делается на капсулы, содержащие корпус и крышку, которая закрывает верхнюю часть корпуса и в котором расположен порошкообразный пищевой продукт (например, растворимый кофе), который может быть извлечен пропусканием воды (которая может быть под давлением) через него для приготовления напитка, например кофе. Более конкретно ссылка делается на капсулы, в которых корпус содержит нижнюю стенку и боковую стенку, которые образуют камеру, в которой расположен жесткий или полужесткий фильтр.
Более подробно, ссылка делается на капсулы, подходящие для использования в системах для приготовления напитка, в которых капсула прокалывается в крышке, чтобы обеспечить введение воды (которая может быть под давлением) в саму капсулу, и в нижней стенке, чтобы обеспечить выдачу напитка наружу капсулы, приготовленного взаимодействием воды с порошкообразным пищевым продуктом.
В таких капсулах фильтр является по существу плоским фильтром, обычно дискообразным, расположенным вблизи нижней стенки корпуса капсулы, и отделяет порошкообразный пищевой продукт от нижней стенки, таким образом, чтобы порошок не вышел из капсулы после проникновения прокалывающего элемента через нижнюю стенку. Фактически, фильтр содержит отверстия, которые позволяют напитку проходить сквозь него, таким образом, чтобы упомянутый напиток мог выйти из капсулы через нижнюю стенку (через отверстие, выполненное прокалывающим элементом, или через канал, имеющийся в последнем). Однако в то же самое время отверстия позволяют задерживать порошкообразный пищевой продукт.
Однако эта технология предшествующего уровня техники может иметь при определенных обстоятельствах несколько недостатков.
В частности, с некоторым типами и размерами частиц порошкообразного пищевого продукта капсулы предшествующего уровня техники могут не обеспечивать оптимальное извлечение порошкообразного пищевого продукта. Фактически, например, напиток, образованный взаимодействием между водой и порошком, расположенным вблизи крышки, для того чтобы выйти из капсулы должен достигнуть фильтра и, следовательно, должен пройти сквозь весь нижележащий порошок, который может блокировать его путь. Фактически, как только намочен водой, порошкообразный пищевой продукт становится уплотненным, блокируя поток жидкостей, которые сталкиваются с повышенным сопротивлением проникновению через порошок.
Фактически, вода, введенная в капсулу, стремится увлечь с собой порошкообразный пищевой продукт, перенося его по направлению к фильтру и вызывая его скапливание и уплотнение точно в фильтре, следовательно, увеличивая сопротивление порошкообразного пищевого продукта проникновению жидкостей сквозь него и приводя к сложностям с отведением напитка сквозь него.
Следовательно, во время введения воды в капсулу, в порошке образуются области, которые уплотнены в различной степени. Следовательно, капсулы предшествующего уровня техники имеют недостаток в том, что порошкообразный пищевой продукт может быть пропитан только неравномерно, то есть в значительно различной степени в зависимости от положения порошкообразного пищевого продукта в капсуле. Более того, в капсулах предшествующего уровня техники, поскольку вода стремится протечь в зоны порошка, которые имеют меньшее сопротивление проникновению, легко создаются преимущественные каналы для течения воды, приводя к тому, что порошкообразный пищевой продукт не весь пропитывается однородно.
В этом смысле, техническая цель, которая образует основу этого изобретения, состоит в обеспечении капсулы для приготовления напитков, которая преодолевает вышеупомянутые недостатки.
В частности, техническая цель этого изобретения состоит в обеспечении капсулы для приготовления напитков, которая позволяет воде, подаваемой внутрь, проникать в порошкообразный пищевой продукт более равномерно, чем в капсулах предшествующего уровня техники.
Также технической целью этого изобретения является обеспечение капсулы для приготовления напитков, которая позволяет ограничить, по сравнению с капсулами предшествующего уровня техники, риск образования чрезвычайно уплотненных зон, в порошкообразном пищевом продукте, которые могут блокировать поток напитка.
Это изобретение также имеет технической целью обеспечить капсулу для приготовления напитков, которая, по сравнению с капсулами предшествующего уровня техники, способствует проникновению воды через весь порошкообразный пищевой продукт, ограничивая риск образования в последнем преимущественных каналов для прохождения воды.
Указанная техническая цель и обозначенные цели по существу достигаются капсулой для приготовления напитков, как описано в прилагаемой формуле изобретения.
Дополнительные признаки и преимущества этого изобретения более понятны из подробного описания, приведенного ниже, со ссылкой на несколько предпочтительных, неограничивающих вариантов выполнения капсулы для приготовления напитков, показанных на сопровождающих чертежах, на которых:
Фиг. 1 - аксонометрический вид сверху капсулы согласно этому изобретению в сечении вдоль первой вертикальной секущей плоскости, проходящей через ее продольную ось;
Фиг. 2 - вертикальный вид в сечении капсулы с Фиг. 1 вдоль второй вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось и повернутую на 22,5 градусов по сравнению с первой секущей плоскостью; он также изображает инжекционный элемент и прокалывающий элемент, которые проходят сквозь крышку и нижнюю стенку соответственно;
Фиг. 3 - вид увеличения III с Фиг. 2;
Фиг. 4 - разобранный вид капсулы с Фиг. 1;
Фиг. 5 - аксонометрический вид сверху в сечении вдоль первой вертикальной секущей плоскости, проходящей через ее продольную ось, второго варианта выполнения фильтра (или более обще - фильтрующего элемента) капсулы, выполненной согласно этому изобретению;
Фиг. 6 - аксонометрический вид сверху третьего варианта выполнения фильтра капсулы, выполненной согласно этому изобретению;
Фиг. 7 - аксонометрический вид сверху в сечении вдоль первой вертикальной секущей плоскости, проходящей через ее продольную ось, третьего варианта выполнения с Фиг. 6; и
Фиг. 8 - вид спереди фильтра с Фиг. 7.
Со ссылкой на сопровождающие чертежи, позиция 1 в целом обозначает капсулу для приготовления напитков в соответствии с этим изобретением.
Это изобретение относится к капсуле 1 для приготовления напитков, содержащей по меньшей мере один порошкообразный пищевой продукт, который может быть извлечен пропусканием воды через него, чтобы приготовить напиток. Порошкообразный пищевой продукт, например порошкообразный кофе, может быть извлечен, например, настаиванием или растворением для приготовления напитка, такого как кофе или чай, настоек, супов и так далее. Капсула 1 может подходить для обеспечения извлечения порошкообразного пищевого продукта, такого как кофе, пропусканием воды под давлением через него, например, чтобы приготовить кофе «эспрессо».
Капсула 1 содержит по существу чашеобразный корпус 2, который, в свою очередь, содержит нижнюю стенку 3 и боковую стенку 4. В варианте выполнения, показанном на Фиг. 1-4, нижняя стенка 3 капсулы 1, главным образом, продолжается по кругу, и боковая стенка 4 продолжается из нее, имея форму, которая в первом приближении является усеченным конусом, причем ее верхняя часть оканчивается краем 5, расположенным на стороне, противоположной нижней стенке 3. Крышка 6 прикреплена к корпусу 2 на краю 5 и закрывает верхнюю часть корпуса 2 капсулы 1. Корпус 2 и крышка 6 капсулы 1 каждый могут быть выполнены из различных материалов. Корпус 2 может, например, быть выполненным из пластикового материала, в то время как крышка 6 может быть выполнена из алюминиевого листа. Между крышкой 6 и внутренней поверхностью корпуса 2 имеется камера. Во время использования капсулы 1, напиток готовится в камере после взаимодействия между порошкообразным пищевым продуктом и водой. Между центральной точкой крышки 6 и центральной точкой нижней стенки 3 образована продольная ось 7 капсулы 1, показанная на Фиг. 2. В показанных вариантах выполнения, капсула 1 симметрична относительно продольной оси 7.
Предпочтительно, в показанных вариантах выполнения, крышка 6 может быть проколота, чтобы позволить нагнетание воды в капсулу 1, и нижняя стенка 3 также может быть проколота, чтобы позволить вытекание напитка из капсулы 1. Следовательно, далее ссылка будет сделана преимущественно на это решение.
Капсула 1, следовательно, подходит для использования в системе для приготовления напитка, которая предпочтительно содержит корпус, в которой капсула 1 может быть вставлена для использования для приготовления напитка, например кофе. Как показано на Фиг. 2, показанная система, подходящая для использования капсулы 1, содержит, по существу известным образом, средство для введения воды в капсулу 1, которое может быть связано с крышкой 6, содержащее инжекционный элемент 8, такой как игла или лезвие, содержащее канал для прохождения воды, и она также содержит средство для извлечения напитка из капсулы 1, которое может быть связано с нижней стенкой 3, причем упомянутое средство, в свою очередь, содержит прокалывающий элемент 9 для прокалывания/проникновения через нижнюю стенку 3 корпуса 2 капсулы 1. В этом смысле, термин прокалывающий элемент 9 относится к любому элементу, по существу известного типа, способного прокалывать, разрезать или разрывать, например шипу или лезвию, неподвижному или подвижному.
Капсула 1 также содержит жесткий или полужесткий фильтр 10, расположенный в камере. Этот фильтр 10, в частности, содержит отверстия 11 для обеспечения сообщения по текучей среде через них. Отверстия 11 фактически предпочтительно способны обеспечивать прохождение напитка через них и одновременно по существу задерживать порошкообразный пищевой продукт так, чтобы во время использования капсулы 1 напиток мог пройти сквозь фильтр 10 и затем выйти из капсулы 1 (например, через отверстие, выполненное прокалывающим элементом 9 в нижней части 3, или через канал, выполненный в прокалывающем элементе 9), и порошкообразный пищевой продукт мог остаться по существу задержанным внутри.
Согласно этому изобретению, фильтр 10 продолжается между по существу кольцевым ободом 12 фильтра, расположенным сверху фильтра 10 и расположенным вблизи крышки 6 капсулы 1, и нижним участком 13, расположенным на нижней части фильтра 10 и расположенным вблизи нижней стенки 3.
Фильтр 10 соединен с корпусом 2 капсулы 1 на присоединительном участке 14 с по существу кольцевой протяженностью вокруг продольной оси 7 и расположен на боковой стенке 4.
Согласно этому изобретению, присоединительный участок 14 расположен вблизи края 5 боковой стенки 4, и фильтр 10 соединен с присоединительным участком 14 по существу по ободу 12. Следовательно, предпочтительно обод 12 фильтра 10 также имеет по существу кольцевую протяженность вокруг продольной оси 7. Соединение между фильтром 10 и корпусом 2 капсулы 1 описано более подробно ниже.
В соответствии с этим изобретением, фильтр 10 по существу разделяет камеру на первое отделение 15, в котором содержится порошкообразный пищевой продукт, и второе отделение 16. В предпочтительных вариантах выполнения, прокалывающий элемент 9, во время использования, может быть вставлен во второе отделение 16, не повреждая фильтр 10, после проникновения через нижнюю стенку 3.
Вода, введенная в капсулу 1, проходит через порошкообразный пищевой продукт, содержащийся в первом отделении 15. Предпочтительно, как показано на сопровождающих чертежах, обод 12 фильтра 10 по существу ограничивает отверстие доступа в первое отделение 15, которое в показанных вариантах выполнения является по существу круглым. Следовательно, фильтр 10 предпочтительно открыт сверху, то есть со стороны, обращенной по направлению к крышке 6. Это решение имеет два преимущества: во-первых, во время изготовления капсулы 1, когда крышка 6 отделена от корпуса 2, порошкообразный пищевой продукт может быть вставлен в первое отделение 15, просто засыпая его в упомянутое отделение через отверстие доступа. Во-вторых, как показано на Фиг. 2, во время использования капсулы 1 инжекционный элемент 8 может предпочтительно пройти сквозь крышку 6 и быть частично вставлен в первое отделение 15 через отверстие доступа для введения воды непосредственно в него.
Следовательно, в первом отделении 15 порошкообразный пищевой продукт взаимодействует с водой, введенной в капсулу 1, чтобы приготовить напиток. Напротив, второе отделение 16 предназначено, во время использования, для приема напитка, приготовленного в первом отделении 15, и который выходит из последнего через отверстия 11, имеющиеся в фильтре 10.
В соответствии с этим изобретением, первое отделение 15 ограничено по меньшей мере между фильтром 10 и крышкой 6; однако первое отделение 15 также может быть ограничено малым кольцевым участком боковой стенки 4, расположенным между краем 5 самой боковой стенки 4 и присоединительным участком 14 (который, как показано, расположен вблизи края 5). Первое отделение 15 по меньшей мере главным образом выполнено в виде полости, ограниченной фильтром 10, которое предпочтительно продолжается через бóльшую часть объема камеры и в котором расположен порошкообразный пищевой продукт.
Также согласно этому изобретению, второе отделение 16 ограничено между фильтром 10, нижней стенкой 3 и участком боковой стенки 4, расположенным между нижней стенкой 3 и присоединительным участком 14. Более того, по меньшей мере часть второго отделения 16 расположена между боковой стенкой 4 и фильтром 10. Другими словами, второе отделение 16 окружает по меньшей мере часть фильтра 10. В частности, второе отделение 16 продолжается вдоль боковой стенки 4 на по меньшей мере бóльшую часть расстояния, измеренного параллельно продольной оси 7, между присоединительным участком 14 и нижней стенкой 3. Другими словами, второе отделение 16 окружает фильтр 10 на бóльшей части его протяженности, определенной параллельно продольной оси 7. Согласно этому изобретению, отверстия 11 выполнены по меньшей мере в части второго отделения 16, расположенной между фильтром 10 и боковой стенкой 4. Таким образом, отверстия 11, выполненные в части второго отделения 16, расположенной между фильтром 10 и боковой стенкой 4, позволяют уменьшить, по сравнению с капсулами предшествующего уровня техники, среднее расстояние, которое вода должна пройти через порошкообразный пищевой продукт, для того чтобы иметь возможность выйти из фильтра 10 (или из первого отделения 15) в виде напитка, с преимуществом в том, что вода встречает меньшее сопротивление при своем прохождении через пищевой продукт. Следовательно, фильтр 10 позволяет улучшить фильтрование напитка, уменьшить тенденцию к неравномерному уплотнению порошкообразного пищевого продукта и, следовательно, привести к более равномерному проникновению воды, вводимой в капсулу 1, сквозь порошкообразный пищевой продукт.
Однако предпочтительно, отверстия 11 также выполнены на нижнем участке 13, таким образом увеличивая возможность выхода напитка из первого отделения и дополнительно улучшая фильтрование напитка.
Еще более предпочтительно, как в вариантах выполнения, показанных на сопровождающих чертежах, второе отделение 16 продолжается вдоль боковой стенки 4 к присоединительному участку 14. Поскольку фильтр 10 соединен с присоединительным участком 14 по ободу 12, существенная часть фильтра 10 окружена вторым отделением 16. Предпочтительно, отверстия 11 распределены по всей поверхности фильтра 10, окруженного вторым отделением 16, и в частности по всей поверхности фильтра 10, которая расположена на участке второго отделения 16, расположенном между фильтром 10 и боковой стенкой 4. В показанных вариантах выполнения, предпочтительно, отверстия 11 равномерно распределены вокруг фильтра и объединены в группы, которые в свою очередь по существу равномерно распределены вдоль протяженности фильтра 10 между ободом 12 и нижним участком 13.
Как уже указывалось, фильтр 10 соединен с боковой стенкой 4 на присоединительном участке 14. Соединение может быть выполнено различными способами.
В варианте выполнения, подробно показанном на Фиг. 3, фильтр 10 содержит уступ 17, вблизи обода 12, с по существу кольцевой протяженностью вокруг продольной оси 7 и выступающий радиально относительно оставшейся части фильтра 10, вновь со ссылкой на продольную ось 7. Другими словами, на виде в радиальном сечении со ссылкой на продольную ось 7, фильтр 10 содержит уступ вблизи обода 12. Фильтр 10 предпочтительно опирается на присоединительный участок 14 посредством уступа 17. Фактически, присоединительный участок 14 содержит контруступ 18, который также имеет по существу кольцевую протяженности вокруг продольной оси 7 и который выступает радиально, со ссылкой на продольную ось 7, относительно участка боковой стенки 4, смежного с ним на стороне нижней стенки 3. Следовательно, как показано на Фигуре 3, уступ 17 опирается на контруступ 18. В варианте выполнения, показанном на Фиг. 1-4, обод 12 соединен с кольцевой областью 19 присоединительного участка 14, которая расположена между контруступом 18 и краем 5 боковой стенки 4, к которому прикреплена крышка 6 (Фиг. 3). Следовательно, предпочтительно, в предпочтительных вариантах выполнения, фильтр 10 соприкасается с корпусом 2 капсулы 1, и в частности с присоединительным участком 14, по существу по двум кольцевым участкам, один соответствующий ободу 12 и другой соответствующий уступу 17. В частности, контакт между уступом 17 и контруступом 18 позволяет фильтру 10, после вставки в корпус 2 капсулы 1, останавливаться на контруступе 18. Другими словами, контруступ 18 выполняет функцию контактного элемента, который предотвращает дальнейшее перемещение фильтра 10 по направлению к нижней стенке 3 капсулы 1. Это особенно полезно для удержания фильтра 10 в заданном положении, как описано более подробно ниже.
Однако соединение образуется между фильтром 10 и присоединительным участком 14, фильтр 10 предпочтительно соединен с присоединительным участком 14 посредством механического взаимодействия, и более того, кроме того или альтернативно, фильтр 10 соединен с присоединительным участком 14, образуя герметизированный контакт с ним, где «герметизированный контакт» в этом смысле предпочтительно относится к водонепроницаемому контакту. Более того, герметизированный контакт также может быть полезен во время изготовления капсулы 1. Фактически, во время помещения порошкообразного пищевого продукта в первое отделение 15, причем предпочтительно продукт засыпается через отверстие доступа, как описано выше, герметизированный контакт (на присоединительном участке 14) позволяет обеспечить то, что порошок не может быть непреднамеренно засыпан во второе отделение 16 (что будет подвергать риску использование капсулы 1 для приготовления напитка).
Соединение, которое использует механическое взаимодействие и/или герметизировано, может быть выполнено различными способами.
В варианте выполнения, подробно показанном на Фиг. 3, соединение посредством механического взаимодействия создано между ободом 12 фильтра 10 и вышеупомянутой кольцевой областью 19 присоединительного участка 14. На Фиг. 3 обод 12 показан взаимно проникающим в кольцевую область 19, однако это является пояснительным чертежом расчетных габаритов относительно фильтра 10 и корпуса 2 капсулы 1 и не отражает действительное взаимодействие между упомянутыми элементами, которые очевидно не могут одновременно существовать в одном и том же пространстве. В частности, упомянутый пример подразумевает, что взаимодействующий контакт между ободом 12 и кольцевой областью 19 в действительности, предпочтительно, требует, чтобы по меньшей мере один из них находился в состоянии деформации (предпочтительно упругой).
Механическое взаимодействие возможно благодаря упругой деформируемости обода 12 и/или кольцевой области 19, причем упругость предпочтительно обеспечена материалом, используемым для их изготовления, и/или их формой. В показанных вариантах выполнения кольцевая область 19, то есть область присоединительного участка 14, расположенная между контруступом 18 и краем 5, предпочтительно способна изгибаться. В частности, кольцевая область 19 прижимается к ободу 12 фильтра 10 благодаря упругой деформации, которой она подвергается. Как показано на Фиг. 3, кольцевая область 19, на виде в осевом сечении, продолжается под углом относительно продольной оси 7: в частности при движении от края 5 по направлению к нижней стенке 3, кольцевая область 19 отдаляется от продольной оси 7. Более того, присоединительный участок 14 на крае 5 или на части кольцевой области 19, смежной с краем 5, имеет сечение, перпендикулярно продольной оси 7, которое предпочтительно меньше площади, ограниченной ободом 12 в плоскости, перпендикулярной продольной оси 7. Поэтому во время изготовления капсулы 1 присоединительный участок 14, и в частности его кольцевая область 19, предпочтительно сопротивляется прохождению обода 12 во время последнего этапа вставки фильтра 10 в камеру. Следовательно, вставка фильтра 10 в камеру требует прикладывания к фильтру 10 давления, направленного к нижней стенке 3, по меньшей мере когда обод 12 проходит по кольцевой области 19. В предпочтительном варианте выполнения, предпочтительно, давление на фильтр 10 сохраняется до тех пор, пока уступ 17 не упрется в контруступ 18, таким образом создавая вставку типа защелка. Эта конкретная форма присоединительного участка 14 и его взаимодействие с фильтром 10, и в частности с ободом 12, предпочтительно предотвращает удаление фильтра 10 из корпуса 2 капсулы 1, например, после удара, приложенного к нижнему участку 13 фильтра 10 и направленного по направлению к крышке 6.
Более того, предпочтительно, герметизированный контакт также создан между ободом 12 фильтра 10 и кольцевой областью 19 присоединительного участка 14. В частности, в показанном варианте выполнения, обод 12 и кольцевая область 19 выполнены таким образом, что между ними имеется непрерывный контакт, и уплотнение обеспечивается механическим взаимодействием.
Фильтр 10 может иметь различные формы. Например, в показанных предпочтительных вариантах выполнения, фильтр 10 является по существу чашеобразным и содержит боковой участок 20, продолжающийся вокруг продольной оси 7 между нижним участком 13 и ободом 12. Отверстия 11 расположены по меньшей мере на боковом участке 20, но предпочтительно они также расположены на нижнем участке 13. Фильтр 10 по существу определяет форму первого отделения 15, в то время как форма второго отделения 16 определена фильтром 10 вместе с корпусом 2 капсулы 1. Как уже указывалось, второе отделение 16 предпочтительно выполнено таким образом, что прокалывающий элемент 9 может проникать через нижнюю стенку 3 капсулы 1, не повреждая фильтр 10. Прокалывающий элемент 9 может пройти сквозь нижнюю стенку 3 капсулы 1 по центру или вне центра, как показано на Фиг. 2.
Для исключения контакта с прокалывающим элементом 9, по мере его проникновения во второе отделение 16 (если нижняя стенка 3 может быть проколота), фильтр 10 будет предпочтительно иметь форму, которая позволяет прохождение прокалывающего элемента 9, но одновременно исключает контакт с ним, учитывая его размеры, соответствующий ход и его расположение.
Например, нижний участок 13 может содержать углубление по направлению к крышке 6, в которое прокалывающий элемент 9 может быть вставлен. Размеры углубления будут пропорциональны размерам прокалывающего элемента 9 и соответствующему ходу, который он должен пройти внутри капсулы 1 (расстояние между нижней стенкой 3 и концом прокалывающего элемента 9, когда последний вставлен в капсулу 1). В зависимости от того, прошел ли прокалывающий элемент 9 через нижнюю стенку 3 по центру или вне центра, углубление будет расположено соответственно по центру нижнего участка 13 или вне центра относительно продольной оси 7, причем в последнем случае имея протяженность, которая является предпочтительно кольцевой вокруг нее. Эта конфигурация показана на Фиг. 5, где нижний участок 12 содержит внешнюю кольцевую зону 23 и внутреннюю зону 24; причем внешняя кольцевая зона 23 отстоит от нижней стенки 3, в то время как внутренняя зона 24 расположена вблизи нижней стенки 3. Две зоны 23, 24 соединены вспомогательной стенкой 25, которая, вместе с внутренней зоной 24, ограничивает выступ, имеющий дополнительную чашеобразную форму на нижней стенке 3. В то время как в варианте выполнения, показанном на Фигуре 5, отверстия 11 выполнены во внешней кольцевой зоне 23 и внутренней зоне 24, но не во вспомогательной стенке 25, в других вариантах выполнения либо отверстия могут быть выполнены также во вспомогательной стенке 25, либо они могут отсутствовать во внешней кольцевой зоне 23 и/или во внутренней зоне 24. Более того, альтернативно наличию кольцевого углубления, фильтр 10 может иметь по существу коническую форму, причем сужение такое, что оно предотвращает контакт с прокалывающим элементом 9, даже когда он полностью вставлен (учитывая его наибольший ход) во второе отделение 16.
Предпочтительно, в предпочтительном варианте выполнения с Фиг. 1-4, нижний участок 13 фильтра 10 отстоит от нижней стенки 3, чтобы позволить, во время использования капсулы 1 в системе, подходящей для ее использования, вставку прокалывающего элемента 9 в капсулу 1 через нижнюю стенку 3, не повреждая нижний участок 13 фильтра 10. Более того, нижний участок 13 фильтра 10 предпочтительно главным образом содержит плоский диск, продолжающийся по существу кругообразно вокруг продольной оси 7.
В показанных вариантах выполнения, положение контруступ 18 на присоединительном участке 14 и положение уступа 17 на фильтре 10, установлены, чтобы определить расстояние между нижней стенкой 3 корпуса 2 и нижним участком 13 фильтра 10, которое превышает расстояние между концом прокалывающего элемента 9 и нижней стенкой 3, когда прокалывающий элемент 9 вставлен в капсулу 1.
Вновь со ссылкой на форму фильтра 10, как уже указывалось, он соприкасается с боковой стенкой 4 на присоединительном участке 14. Начиная от присоединительного участка 14 и продолжая по направлению к нижней стенке 3, фильтр 10 и боковая стенка 4 отделены друг от друга предпочтительно радиально со ссылкой на продольную ось 7, то есть между боковой стенкой 4 корпуса 2 и боковым участком 20 фильтра 10 имеется пространство, которое соответствует части второго отделения 16, расположенной между боковой стенкой 4 и фильтром 10.
Предпочтительно, расстояние между фильтром 10 и боковой стенкой 4 во втором отделении 16 увеличивается по направлению к нижнему участку 13. Например, если боковая стенка 4 продолжается по существу конически со ссылкой на продольную ось 7, от крышки 6 по направлению к нижней стенке 3, боковой участок 20 фильтра 10 может, например, иметь аналогичную протяженность, но с более выраженным сужением.
Однако в показанных предпочтительных вариантах выполнения, боковой участок 20 фильтра 10 имеет структуру совмещенных колец 21, которые концентричны вокруг продольной оси 7 и соединены друг с другом. Каждое кольцо 21, от обода 12 по направлению к нижнему участку 13 фильтра 10, ограничивает соответствующую секцию первого отделения 15, в плоскости, по существу перпендикулярной продольной оси 7, имеющую площадь, превышающую площадь, ограниченную следующим кольцом 21. Предпочтительно, в показанных вариантах выполнения, одно и то же кольцо 21 ограничивает различные секции первого отделения 15 (которые перпендикулярны продольной оси 7), которые имеют уменьшающиеся площади в направлении от обода 12 по направлению к нижнему участку 13. Другими словами, каждое кольцо 21, от обода 12 по направлению к нижнему участку 13, перемещается ближе к продольной оси 7. В показанных предпочтительных вариантах выполнения, каждая секция, ограниченная кольцом 21, является по существу круглой, и ее центр образован пересечением с продольной осью 7. Кольцо 21, ограничивающее секцию с наименьшей площадью (и предпочтительно радиусом), то есть, кольцо 21 ближайшее к нижней стенке 3, окружает нижний участок 13.
Упомянутая структура бокового участка 20 фильтра 10 придает ему жесткость и облегчает его производство, которое предпочтительно может быть выполнено используя литьевое прессование.
Боковой участок 20, на виде в радиальном сечении относительно продольной оси 7, содержит на стороне, обращенной по направлению к первому отделению 15, по существу ступенчатый профиль, причем каждая ступень соответствует одному из колец 21. Предпочтительно, даже на стороне, обращенной по направлению к боковой стенке 4, боковой участок 20 фильтра 10 содержит ступенчатый профиль, каждая ступень радиально утоплена, со ссылкой на продольную ось 7, относительно смежной ступени, расположенной между ним и ободом 12. Другими словами, боковой участок 20 фильтра 10 содержит внутренние ступени, образованные кольцами 21, и внешние ступени, обращенные по направлению к боковой стенке 4. Как показано на Фиг. 1, 2 и 4, предпочтительно внутренние ступени и внешние ступени не выровнены друг с другом. В частности, каждая внешняя ступень продолжается по существу от приблизительно половины высоты, измеренной параллельно продольной оси 7, каждой внутренней ступени. Другими словами, каждая внутренняя ступень (или кольцо 21) противоположна внешней ступени только на участке внутренней [ступени], который предпочтительно продолжается на около половину протяженности внутренней ступени (или кольца 21) и который на сопровождающих чертежах соответствует половине каждого кольца 21, расположенного по направлению к ободу 12. Однако в других вариантах выполнения возможны другие конфигурации и конструкции бокового участка 20.
Отверстия 11, которые обеспечивают сообщение по текучей среде через фильтр 10, то есть, которые позволяют напитку проходить из первого отделения 15 во второе отделение 16, по меньшей мере главным образом предотвращая прохождение порошкообразного пищевого продукта, который остается удерживаемым в первом отделении 15, как уже указывалось, расположены по меньшей мере на участке фильтра 10, который расположен в части второго отделения 16, расположенной между фильтром 10 и боковой стенкой 4 корпуса 2 капсулы 1. Следовательно, предпочтительно, отверстия 11 выполнены на боковом участке 20 фильтра 10. В показанных предпочтительных вариантах выполнения, имеется несколько отверстий 11 на каждом из колец 21. В частности, отверстия 11 образованы щелями, продолжающимися главным образом параллельно продольной оси 7, причем расположены бок о бок. Как показано на сопровождающих чертежах, щели продолжаются по существу по всей высоте каждого из колец 21 (и, следовательно, каждой внутренней ступени). Однако только часть каждой щели, продолжающейся на участке внутренней ступени (или кольца 21) не противоположно внешней ступени, образует отверстие 11.
Как уже указывалось, отверстия 11 предпочтительно также выполнены на нижнем участке 13 (который главным образом имеет форму плоского диска). В показанных вариантах выполнения, упомянутые отверстия 11 являются вытянутыми пазами, продолжающимися на нижней участке 13 в направлениях, которые радиальны относительно продольной оси 7.
Однако, более в общем, какой бы ни была форма фильтра 10 и где бы ни были расположены отверстия 11, они могут иметь различные форму, ориентацию, расположение и размеры, например, они могут являться круглыми отверстиями, или крестообразными, вытянутыми щелями, изгибами и так далее. Более того, фильтр 10 может содержать различные типы отверстий 11.
В предпочтительных вариантах выполнения, фильтр 10 также содержит ребра 22 жесткости, которые предпочтительно расположены по меньшей мере на боковом участке 20 фильтра 10. Как показано на сопровождающих чертежах, предпочтительно, ребра 22 бокового участка 20 продолжаются продольно от обода 12 по меньшей мере до нижнего участка 13 и лежат по существу в плоскостях, проходящих через продольную ось 7. Предпочтительно, ребра 22 также продолжаются на нижнем участке 13. В показанных предпочтительных вариантах выполнения, более точно, некоторые ребра 22 продолжаются по радиальным отрезкам (со ссылкой на продольную ось 7) на нижнем участке 13, в то время как другие ребра 22 продолжаются по кольцевым отрезкам вокруг продольной оси 7. Ребра 22 с кольцевой протяженностью и радиальной протяженностью могут встречаться друг с другом, как показано на Фиг. 1 и 4. Некоторые ребра 22 нижнего участка 13, которые продолжаются радиально, также могут продолжаться из ребер 22 бокового участка 20.
В показанных вариантах выполнения ребра 22 бокового участка 20 продолжаются на кольцах 21 и на внешних ступенях, на которых сформирован боковой участок 20, и они выступают радиально относительно последнего, создавая общую форму усеченного конуса: другими словами, каждое ребро 22 наклонено таким образом, что, начиная от обода 12 по направлению к нижнему участку 13 фильтра 10, расстояние между его внешней поверхностью и продольной осью 7 капсулы 1 уменьшается и, следовательно, расстояние между ним и боковой стенкой 4 увеличивается.
В предпочтительных вариантах выполнения, ребра 22 не соприкасаются с корпусом 2 капсулы 1, за исключением на присоединительном участке 14. Однако в целом, фильтр 10 может соприкасаться с корпусом 2 капсулы 1 даже в различных точках, а не на присоединительном участке 14, при условии, что отсутствует прерывание сообщения по текучей среде как через фильтр 10, так и с зоной выдачи напитка через нижнюю стенку 3. Следовательно, в некоторых вариантах выполнения, одно или более ребер 22, имеющихся на боковом участке 20 и/или на нижнем участке 13, могут соприкасаться с корпусом 2 капсулы 1: например продольные ребра 22, имеющиеся на боковом участке 20, могут соприкасаться в одной или более точках с боковой стенкой 4, расположенной между присоединительным участком 14 и нижней стенкой 3, в то время как между одним ребром 22 и другим фильтр 10 отстоит от боковой стенки 4.
В конечном счете, Фиг. 6-8 показывают дополнительный альтернативный вариант выполнения фильтра 10, который предпочтительно применяется в случаях, в которых по меньшей мере периметрический край 26 нижнего участка 13 (который в показанном случае соответствует соединительной зоне между боковым участком 20 и нижним участком 13 фильтра 10) выступает по направлению к нижней стенке 3 относительно одного и того же нижнего участка 13, и при использовании опирается на другой элемент капсулы 1. В частности, возможно, например, что периметрический край 26 опирается на дополнительный фильтрующий элемент (не показан), расположенный во внутренней камере капсулы 1 между фильтром 10 и нижней стенкой 3, чтобы при использовании улавливать напиток, который выходит из фильтра 10 и течет по направлению к нижней стенке 3. В этом случае, предпочтительно дополнительный фильтрующий элемент содержит по меньшей мере один слой гибкого фильтрующего материала и соединен с внутренней частью внешнего корпуса 2. Предпочтительно, дополнительный фильтрующий элемент будет также иметь форму диска, расположенного перпендикулярно продольной оси 7.
Как показано на Фиг. 6-8, в этом варианте выполнения периметрический край 26 имеет профиль с выемками, так чтобы обеспечивать не непрерывный контакт с другим элементом, на который он опирается. Таким образом, возможно обеспечить то, что поток напитка, выходящий из отверстий 11, выполненных на боковом участке фильтра, может достичь любой части дополнительного фильтрующего элемента, полностью используя его возможности.
Отметим, что если дополнительный фильтрующий элемент используется в комбинации с фильтром 10, целесообразно, чтобы все отверстия 11 имели такой размер, что они могли выступать в качестве фильтра для порошкообразного пищевого продукта, чтобы удерживать его, по меньшей мере когда он превышает заданный размер частиц (размер обычно выбран так, чтобы он был меньше номинального размера порошкообразного продукта).
Как указывалось, капсула 1 подходит для использования в системе для приготовления напитка на основе капсул, которая содержит средство для введения воды, которое может быть связано с крышкой 6 капсулы 1, и средство извлечения напитка, которое может быть связано с нижней стенкой 3 капсулы 1. В частности, в предпочтительных вариантах выполнения, инжекционный элемент 8, который прокалывает крышку 6, используется для введения воды в первое отделение 15, которое содержит порошкообразный пищевой продукт. Вода взаимодействует с порошкообразным пищевым продуктом, приготавливая напиток, который, увлекаемый потоком воды (которая может быть под давлением), проходит через порошок, распространяясь в нем, до тех пор пока не достигнет отверстий 11, имеющихся в фильтре 10. В то время как порошкообразный пищевой продукт по меньшей мере главным образом остается удерживаемым в первом отделении 15, напиток проходит через отверстия 11 из первого отделения 15 во второе отделение 16, где он может выйти из капсулы 1 после действия прокалывающего элемента 9, который прокалывает нижнюю стенку 3. В зависимости от типа системы для приготовления напитка, напиток может выходить через отверстие, выполненное прокалывающим элементом 9, или через канал, имеющийся в упомянутом элементе.
Это изобретение имеет важные преимущества.
Наличие отверстий на поверхности фильтра, расположенных на участке второго отделения, расположенном между фильтром и боковой стенкой корпуса капсулы, позволяет уменьшить среднее расстояние, которое вода должна пройти через порошкообразный пищевой продукт, для того чтобы выйти из фильтра. Например, напиток, приготовленный вблизи крышки, не должен проходить сквозь по существу весь порошкообразный пищевой продукт, для того чтобы выйти через нижний участок фильтра, а может выйти через вышеупомянутые отверстия, ближайшие к нему. Таким образом, напиток встречает меньшее сопротивление во время его перемещения. Более того, таким образом снижается риск образования чрезвычайно уплотненных областей, связанных с по существу однонаправленным потоком воды и напитка. Таким образом, во время приготовления напитка, порошкообразный пищевой продукт остается по существу равномерно уплотненным, следовательно снижая риск образования преимущественных каналов потока воды, и следовательно вода может проникать через пищевой продукт более равномерно и однородно, повышая качество приготовленного напитка.
Кроме того, фильтр капсулы, который является объектом этого изобретения, благодаря его форме и наличию вышеупомянутых отверстий, содержит фильтрующую поверхность, превышающую фильтрующую поверхность обычного плоского фильтра (причем размеры капсулы одинаковые), в то же время сохраняя количество содержащегося в нем порошкообразного пищевого продукта по существу неизменным. Это позволяет улучшить фильтрование напитка.
Наконец следует отметить, что это изобретение является относительно легким в реализации, и что даже стоимость, связанная с осуществлением изобретения, не очень высока.
Изобретение, описанное выше, может быть изменено и адаптировано несколькими способами, не отступая, таким образом, от объема идеи изобретения.
Более того, все детали изобретения могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами, и используемые материалы, а также формы и размеры различных компонентов, могут изменяться согласно требованиям.