КАПСУЛА И СИСТЕМА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ
CAPSULE AND SYSTEM FOR BEVERAGE PREPARATION

Область техники, к которой относится изобретение
Объектом данного изобретения является капсула для приготовления напитка, например кофе, из дозы одного или нескольких продуктов, заключенных в капсулу, с помощью заваривающей жидкости, инжектируемой в данную капсулу с целью извлечения содержащегося в ней продукта. Предметом настоящего изобретения также является система для приготовления напитков, содержащая капсулу согласно настоящему изобретению и заварочное устройство для инжектирования заваривающей жидкости в капсулу и снабженная перфорирующим средством, служащим для перфорирования капсулы, с целью создания, по меньшей мере, одного отверстия для инжектирования заваривающей жидкости.
Уровень техники
Капсулы такого типа известны с 1930-х гг. Капсула для приготовления напитков представляют собой полую емкость, в которой заключена доза, по меньшей мере, одного извлекаемого или создаваемого продукта, как правило, молотого кофе, экстракта чая, растворимых (в виде порошка) напитков или концентратов жидкости. Капсула также содержит часть, которая взаимодействует с заварочным устройством для приготовления требуемого напитка. Типичное заварочное устройство содержит средство нагрева воды, охватывающее средство или гнездо, служащее для взаимодействия с капсулой и образующее приготовительную камеру, и насос или аналогичное устройство, служащее для подачи к капсуле заваривающей жидкости или раствора, как правило, но не обязательно, горячей воды под давлением, для извлечения содержимого и приготовления напитка из дозы содержащегося в капсуле продукта.
В известном способе приготовления напитка капсула помещается в гнездо заварочного устройства, и в нее инжектируется заварочный раствор, как правило, горячая вода. Инжектируемая заварочная жидкость проходит через капсулу и растворяет растворимые заключенные в ней частицы напитка или порошка, или растворяет содержащийся в ней жидкий концентрат. Иными словами, инжектирование растворяющей жидкости в капсулу позволяет создавать напиток из содержащегося в ней ингредиента. Изготовленный таким образом напиток выходит из капсулы и поступает в коллектор или выходной канал, а оттуда в чашку или контейнер.
Инжектирование заваривающей жидкости может осуществляться с помощью отверстий, выполненных в поверхности капсулы, обычно со стороны подачи воды. Такое решение, однако, допускает возможность высыпания порошка кофе из капсулы при выполнении с ней различных операций или транспортировке, а также приводит к более быстрому окислению пищевого продукта. По указанным выше причинам рекомендуется использовать капсулы, в которых входное средство, представляющее собой, по меньшей мере, одно отверстие, позволяющее заваривающей жидкости проникать в капсулу, создается на входной поверхности капсулы, предпочтительно, на ее входной стенке. С этой целью в заварочном устройстве, обычно на его стенке для входа воды, предусматривается перфорирующее средство, как правило, в виде одного или нескольких выступающих средств, таких как иглы или лезвия, которые перемещаются относительно капсулы (или наоборот) для перфорирования ее входной поверхности и прохождения, по меньшей мере, частично сквозь данную поверхность. Отверстия или прорези, созданные перфорирующим средством, обеспечивают возможность прохода заваривающей жидкости внутрь капсулы.
Подача горячей воды для заваривания напитка с помощью перфорирования входной стенки капсулы является хорошо известным способом, который раскрывается во многих известных патентных документах.
В документе US 2778739 раскрывается упаковка для инжектирования жидкости с целью создания напитка, содержащая корпус и верхнюю крышку, перфорируемую выступающими средствами заварочного устройства. Аналогичная концепция раскрывается в документах US 2968560 и US 3607297.
В последнее время пришлось столкнуться с некоторыми проблемами, связанными с использованием капсул, изготовленных из пластических полимеров, а не из более твердого и тонкого материала, такого как алюминий. Перфорирование капсул из пластика может быть затруднительным; иногда бывает трудно добиться полного перфорирования, в результате чего растворяющая жидкость, например горячая вода, не может попасть в капсулу или попадает туда только частично, что приводит к неравномерному и неудовлетворительному распределению растворяющей жидкости внутри капсулы и, соответственно, ухудшает качество напитка, поступающего в чашку.
Поэтому существует необходимость получения хорошей перфорируемости капсул, в частности капсул, изготовленных из материалов более прочных, чем алюминий, таких как стандартные термопластики, например, из полиэтилена или полипропилена, или из пластиков, подвергающихся биохимическому разложению, или из так называемых биоматериалов, например из полимолочной кислоты.
Для облегчения перфорирования перфорирующим средством заварочного устройства пластиковые капсулы снабжали упрочняющими средствами, например, как раскрывается в документе WO 2011/027259.
В документе WO 2011/027259 раскрывается капсула с упрочняющими средствами на ее боковой стенке в виде нескольких круглых ребер, или кольцевого выступающего средства, и аналогичных средств.
Подобные решения приводят, при прочих равных условиях, к увеличению массы термопластика, используемого для изготовления капсулы, что приводит к получению более тяжелой, менее благоприятной для экологической среды капсулы. Кроме того, в любом случае, упрочняющие средства, создаваемые на внешней стенке капсулы, могут оказаться лишь частично эффективными для усиления входной стенки в области, где производится перфорирование.
В документе EP 2287090 и выделенной заявке EP 2308776 раскрывается капсула, а также система для приготовления напитков, содержащая заварочное устройство и капсулу. Эта капсула имеет входную стенку, часть которой имеет меньшую толщину, чем остальная часть стенки, в месте, где должно происходить вхождение в стенку перфорирующего средства заварочного устройства, что сделано для облегчения проникновения лезвий устройства инжектирования воды. Такое утончение стенок, однако, допускает возможность их некоторой деформации. По данной причине предусмотрены также ребра жесткости, расположенные на входной стенке и на боковой стенке капсулы, которые позволяют предотвратить нежелательную деформацию капсулы в момент, когда перфорирующее средство заварочного устройства создает перфорационное усилие на входную стенку капсулы. Однако размеры, положение и ориентацию упрочняющих средств на входной стенке капсулы необходимо точно соблюдать, чтобы перфорирующее средство капсулы не втыкалось в эти упрочняющие средства. Действительно, в случае контакта лезвий заварочного устройства с ребрами жесткости при перфорировании капсулы, перфорирование входной стенки окажется очень трудным, если не невозможным, вследствие дополнительной толщины материала в местах расположения ребер жесткости.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является решение указанных выше проблем и создание капсулы, а также системы для приготовления напитков, использующей такую капсулу, перфорирование которой было бы легким и эффективным, без нежелательной деформации капсулы, в частности ее входной стенки.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение адекватного упрочнения в области проникновения перфорирующего средства заварочного устройства в стенку капсулы, предпочтительно во входную стенку, при минимально возможном увеличении количества материала капсулы, необходимом для выполнения данной задачи.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в создании капсулы и системы, содержащей такую капсулу, которую можно было бы изготовлять легко и просто, без необходимости создания части уменьшенной толщины на входной стенке капсулы в зависимости от положения перфорирующего средства заварочного устройства.
Эти и другие задачи настоящего изобретения достигаются с помощью капсулы для приготовления напитка из дозы продукта (согласно п. 1 формулы).
Предлагаемую капсулу можно изготовлять из биопластика, так называемого органического пластика (пластик, получаемый из возобновляемых источников) и, в целом, из материалов более высокой прочности на разрыв, чем алюминий. Такая капсула включает в себя боковую стенку, входную стенку и выходную стенку, которые образуют полый корпус, в котором содержится пищевой продукт.
Входная стенка капсулы содержит зону перфорирования, которая перфорируется заварочным устройством, содержащим перфорирующее средство, проходящее по определенной траектории, чтобы проколоть указанную капсулу и произвести инжектирование в нее заваривающей жидкости.
Данная капсула отличается тем, что зона перфорирования входной стенки содержит, по меньшей мере, одну часть, выдающуюся наружу из указанной входной стенки.
Преимущественно, выступающая часть включает в себя внутреннюю боковую стенку, наружную боковую стенку и перфорируемую стенку, которая при использовании капсулы прокалывается перфорирующим средством заварочного устройства с целью создания перфорационных отверстий для обеспечения возможности поступления заваривающей жидкости внутрь капсулы.
Следует отметить, что расстояние между внутренней и внешней боковыми стенками выступающей части соответствует ширине (w) перфорируемой стенки, которая прокалывается перфорирующим средством заварочного устройства при использовании капсулы для приготовления напитка.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, ширина перфорируемой стенки, соответствующая расстоянию между указанными внутренней и внешней боковыми стенками, составляет от 1,5 мм до 5 мм, предпочтительно, от 2,0 мм до 4,0 мм. Это обеспечивает возможность эффективного перфорирования перфорируемой стенки перфорирующим средством заварочного устройства, таким образом обеспечивая возможность инжектирования достаточного количества заваривающей жидкости в полый корпус капсулы в процессе приготовления напитка.
Кроме того, согласно одному из возможных вариантов осуществления изобретения, по меньшей мере, одна выступающая часть проходит по круглой траектории по радиусу (а), замеренному от центральной оси (X) капсулы. Термин "центральная ось X капсулы" используется здесь для обозначения продольной оси капсулы, проходящей через входную и выходную стенки капсулы. Кроме того, следует отметить, что радиус (а), по которому проходит выступающая часть, используется для индикации центральной окружности выступающей части. Иными словами, внутренняя боковая стенка и внешняя боковая стенка расположены на одинаковом расстоянии от окружности указанного радиуса (а).
Согласно одному из аспектов изобретения, радиус (а), по которому проходит выступающая часть, составляет от 5 мм до 9 мм, более предпочтительно от 6 мм до 8 мм, при замере от центральной оси (X) капсулы, как указано выше.
Согласно одному из аспектов изобретения, ширина перфорируемой стенки, равная расстоянию между внутренней боковой стенкой и внешней боковой стенкой выступающей части, позволяет, по меньшей мере, части перфорирующего средства заварочного устройства проходить между указанными внутренней и внешней боковыми стенками.
Перфорирование капсулы согласно настоящему изобретению может легко осуществляться без нежелательной деформации. Когда перфорирующее средство входит в контакт с перфорируемой стенкой, оказываемое им усилие приводит к перфорированию капсулы без нежелательной деформации. Фактически, внутренняя и внешняя боковые стенки выступающей части обеспечивают требуемую жесткость верхней части капсулы, в частности, перфорируемой стенке, создавая жесткость, необходимую для надежного и уверенного перфорирования.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, ширина перфорируемой стенки больше или равна размеру части перфорирующего средства, входящего в контакт с перфорируемой стенкой. Предпочтительно, ширина перфорируемой стенки в 1,2-3 раза больше размера части указанного перфорирующего средства заварочного устройства, входящего в контакт с перфорируемой стенкой, что обеспечивает эффективное перфорирование капсулы.
Кроме того, в отличие от известных капсул с ребрами, проходящими вдоль верхней входной стенки, перфорирование которых может быть затруднительным, при втыкании перфорирующего средства заварочного устройства в дополнительную толщину материала, выступающая часть капсулы согласно настоящему изобретению не создает дополнительной толщины входной стенки капсулы.
Фактически, согласно настоящему изобретению, толщина перфорируемой стенки меньше или равна толщине внутренней боковой стенки и/или внешней боковой стенки выступающей части. Кроме того, толщина перфорируемой стенки меньше или равна толщине входной стенки капсулы снаружи выступающей части. Согласно одному из возможных вариантов осуществления изобретения, толщина выступающей части является постоянной, так что перфорируемая стенка и внутренняя и внешняя боковые стенки имеют одинаковую толщину. Согласно возможному варианту осуществления изобретения, внутренняя и внешняя боковые стенки выступающей части имеют одинаковую толщину.
Капсула согласно настоящему изобретению, по сравнению с капсулами такой же массы и из аналогичных материалов, обладает более жесткой конструкцией корпуса капсулы, что, в свою очередь, обеспечивает преимущество при складировании или выполнении операций с капсулой фасовочной машиной или конечным потребителем.
Кроме того, выступающая часть входной стенки согласно настоящему изобретению обеспечивает повышение жесткости капсулы без применения упрочняющих средств в виде дополнительного материала на входной стенке и/или на боковой стенке, что улучшает экологичность такой капсулы по сравнению с существующими капсулами с упрочняющими средствами.
Предпочтительно, внутренняя боковая стенка и внешняя боковая стенка выступающей части расположены, в целом, параллельно центральной оси капсулы, а перфорируемая стенка, в целом, перпендикулярна указанной центральной оси капсулы.
Кроме того, согласно предпочтительному варианту изобретения, выступающая часть имеет, в целом, U-образную форму поперечного сечения в плоскости, проходящей по центральной оси капсулы, таким образом образуя кольцевой выступ снаружи входной стенки капсулы.
Согласно одному из возможных вариантов осуществления изобретения, перфорирующее средство заварочного устройства представляет собой несколько лезвий, расположенных по кругу определенного радиуса, а выступающая часть проходит по кругу, радиус которого равен радиусу оказанного выше круга, по которому расположены перфорирующие лезвия.
Предметом настоящего изобретения также является система для приготовления напитков, содержащая раскрываемую здесь капсулу и заварочное устройство, содержащее перфорирующее средство, размещенное по определенной траектории, служащее для перфорирования указанной капсулы и инжектирования в нее заваривающей жидкости.
Система характеризуется тем, что зона перфорирования входной стенки капсулы содержит, по меньшей мере, одну часть, выступающую наружу из указанной входной стенки; указанная часть, содержащая внутреннюю боковую стенку, внешнюю боковую стенку и перфорируемую стенку, перфорирование которой производится указанными перфорирующими средствами указанного заварочного устройства, причем, по меньшей мере, одна выступающая часть проходит по траектории, соответствующей траектории, по которой расположены указанные перфорирующие средства заварочного устройства.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, система включает в себя капсулу, ширина перфорируемой стенки которой, соответствующая расстоянию между указанными внутренней и внешней боковыми стенками, позволяет проходить, по меньшей мере, части указанных перфорирующих средств заварочного устройства между указанной внутренней боковой стенкой и указанной внешней боковой стенкой.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, система включает в себя капсулу, ширина перфорируемой стенки которой больше или равна размеру (в радиальном направлении) части указанных перфорирующих средств заварочного устройства, входящих в контакт с указанной перфорируемой стенкой.
Во втором случае, капсула указанной системы имеет ширину перфорируемой стенки, соответствующую расстоянию между внутренней и внешней боковыми стенками, которая в 1,2-3 раза больше размера части указанных перфорирующих средств заварочного устройства, которые входят в контакт с указанной перфорируемой стенкой. Перфорирующие средства заварочного устройства обеспечивают эффективное перфорирование капсулы в месте расположения перфорируемой стенки, благодаря тому что они расположены, по меньшей мере, частично, по соответствующей траектории.
Таким образом, выступающая часть капсулы обеспечивает вхождение, по меньшей мере, части перфорирующих средств в пространство между внутренней и внешней боковыми стенками для перфорирования перфорируемой стенки без возникновения нежелательной деформации верхней части капсулы.
Краткое описание чертежей
Дальнейшие преимущества и отличительные признаки настоящего изобретения станут более очевидными после ознакомления с его подробным описанием со ссылками на прилагаемые чертежи, которые приводятся исключительно в качестве примера и не носят сколько-нибудь ограничительного характера.
На фиг. 1 показано перспективное изображение капсулы согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 - вид капсулы согласно настоящему изобретению в разрезе по плоскости, проходящей по центральной оси капсулы;
на фиг. 3 - перспективное изображение (вид снизу) капсулы согласно настоящему изобретению;
на фиг. 4 - увеличенное изображение выступающей части капсулы согласно настоящему изобретению;
на фиг. 5 - частичное изображение заварочного устройства, используемого совместно с капсулой, показанной на фиг. 1-4.
Осуществление изобретения
На фиг. 1-3 показан пример исполнения капсулы 1 согласно настоящему изобретению, которую также можно использовать совместно с заварочным устройством в системе для приготовления напитков согласно настоящему изобретению. Приготовление напитка, такого как кофе, чай, холодные или горячие напитки, или любого другого жидкого пищевого продукта, осуществляется из заранее заданного количества извлекаемого, растворяемого или разжижаемого жидкого или твердого продукта, заключенного внутри капсулы. Предпочтительно, доза продукта представляет собой данный продукт в виде порошка, например порошка кофе, который заваривается с помощью заваривающей жидкости, предпочтительно горячей воды под давлением, впрыскиваемой в капсулу под давлением для получения желаемого напитка.
Согласно настоящему изобретению, данная капсула используется в заварочном устройстве 20, снабженном средствами 21 для перфорирования капсулы 1, предпочтительно, в соответствии с входной стенкой 3 капсулы с целью впрыскивания заваривающей жидкости, предпочтительно горячей воды под давлением, внутрь капсулы. Заварочное устройство 20 также содержит охватывающий элемент или гнездо 22, в которое входит, по меньшей мере, часть капсулы в процессе приготовления напитка.
При работе охватывающий элемент 22 заварочного устройства 20 перемещается относительно капсулы 1, или наоборот, таким образом, что при этом образуется герметичное уплотнение между охватывающим элементом и капсулой 1, и перфорирующие средства 21 могут войти в контакт с капсулой для ее перфорирования.
На фиг. 5 частично показано заварочное устройство 20, которое может быть использовано совместно с капсулой 1 в системе для приготовления напитков согласно настоящему изобретению.
Капсула 1 содержит боковую стенку 2, входную стенку 3 и выходную стенку 4 (последняя видна на фиг. 2); указанные стенки образуют полый корпус 5, в котором заключена доза продукта. Входная стенка 3 - это входная поверхность капсулы; она перфорируется перфорирующими средствами 21 заварочного устройства с целью создания входных отверстий для проникновения заваривающей жидкости внутрь капсулы.
Выходная стенка 4 обеспечивает возможность выпуска заваренного напитка из капсулы в контейнер; как будет более подробно показано ниже, выходные средства капсулы, т.е. элементы, обеспечивающие выход заваренного напитка, могут быть выполнены по-разному.
Капсула 1, в целом, имеет чашевидную форму или форму усеченного конуса с центральной осью X (вертикальной осью); иными словами, в примере исполнения, показанном на чертежах, боковая стенка 2 не параллельна центральной оси X, а полый корпус 5 закрыт выходной стенкой 4 с одной стороны и входной стенкой 3 с другой, противоположной стороны боковой стенки. Следует отметить, что, как показано на чертежах, термин "центральная ось X капсулы" используется здесь для обозначения продольной оси капсулы, проходящей через входную стенку 3 и выходную стенку 4 капсулы.
Следует отметить, что входная стенка 3 может быть, по меньшей мере, частично плоской, и/или выпуклой, и/или конусообразной; иными словами, входная стенка 3 может иметь различную форму с целью облегчения как вставки, капсулы в гнездо заварочного устройства, так и перфорирования входной стенки 3 перфорирующими средствами 21 заварочного устройства 20.
Согласно настоящему изобретению, входная стенка 3 капсулы включает в себя зону перфорирования, которая перфорируется заварочным устройством 20, содержащим перфорирующие средства 21, расположенные по определенной траектории с целью перфорирования указанной капсулы для впрыскивания в нее заваривающей жидкости. Зона перфорирования входной стенки 3 включает в себя, по меньшей мере, одну часть 10, выступающую наружу из входной стенки 3 и содержащую внутреннюю боковую стенку 11, наружную боковую стенку 12 и перфорируемую стенку 13.
В процессе работы в перфорируемую стенку 13 врезаются перфорирующие средства 21 заварочного устройства 20 с целью ее перфорирования для создания отверстий для входа заваривающей жидкости внутрь капсулы.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, выступающая часть 10 входной стенки 3 капсулы проходит, по меньшей мере, частично по траектории, по которой установлены перфорирующие средства 21 заварочного устройства 20.
Иными словами, выступающая часть 10 проходит по траектории, которая, по меньшей мере, частично совпадает с контуром, по которому размещены перфорирующие средства 21 заварочного устройства 20.
Таким образом, перфорирующие средства 21 заварочного устройства 20 могут эффективно перфорировать капсулу, в частности перфорируемую стенку 13 выступающей части 10.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, показанному на чертежах, перфорирующие средства 21 заварочного устройства содержат множество лезвий, расположенных по кругу радиусом b, а выступающая часть 10 проходит по кругу радиусом а, который равен радиусу b (см. увеличенное изображение на фиг. 4).
Согласно возможному варианту исполнения, радиус а, по которому проходит выступающая часть 10, определяет центральную окружность выступающей части. Иными словами, внутренняя боковая стенка 11 и внешняя боковая стенка расположены на одинаковом расстоянии от центральной окружности указанного радиуса а.
Согласно одному из аспектов изобретения, радиус а составляет от 5 мм до 9 мм, более предпочтительно от 6 мм до 8 мм, при замере от центральной оси (X) капсулы, как указано выше. Следует отметить, что форма траектории, по которой проходит выступающая часть капсулы, может быть и другой, но она должна повторять, по меньшей мере частично, траекторию, по которой расположены перфорирующие средства 21 заварочного устройства 20, что, таким образом, обеспечивает эффективное перфорирование капсулы по перфорируемой стенке 13 выступающей части 10.
Согласно настоящему изобретению, ширина w перфорируемой стенки 13, равная расстоянию между внутренней боковой стенкой 11 и внешней боковой стенкой 12, обеспечивает возможность вхождения, по меньшей мере, части перфорирующих средств 21 заварочного устройства 20 в пространство между указанными внутренней и внешней боковыми стенками 11, 12.
Согласно возможному варианту исполнения, ширина w перфорируемой стенки 13, равная расстоянию между указанными внутренней и внешней боковыми стенками 11, 12, больше или равна размеру d части перфорирующих средств 21 заварочного устройства, входящих в контакт с перфорируемой стенкой 13 (см., в частности, фиг. 4).
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, размер d, равный толщине перфорирующих средств 21, составляет 0,5 мм.
Фактически, по меньшей мере, часть перфорирующих средств 21 входит в контакт с перфорируемой стенкой 13 капсулы для извлечения напитка с целью обеспечения возможности вхождения заваривающей жидкости в капсулу. Ширина w перфорируемой стенки 13 больше или равна размеру d перфорирующих средств 21, предпочтительно, замеренных в радиальном направлении от центральной оси X капсулы, что позволяет, по меньшей мере, части данных перфорирующих средств 21 проходить между внутренней и внешней боковыми стенками 11, 12 для перфорирования перфорируемой стенки 13.
Необходимо также отметить, что шириной w перфорируемой стенки считается расстояние между внутренними поверхностями указанных внутренней и внешней боковых стенок 11, 12 выступающей части 10, как показано на фиг. 4.
Предпочтительно, ширина w перфорируемой стенки 13 в 1,2-3 раза больше размера d части указанного перфорирующего средства заварочного устройства, входящего в контакт с указанной перфорируемой стенкой 13, что обеспечивает эффективное перфорирование капсулы. Наличие перфорируемой стенки 13, ширина w которой больше размера d части указанных перфорирующих средств заварочного устройства, входящих в контакт с указанной перфорируемой стенкой 13, позволяет осуществлять надежное перфорирование перфорируемой стенки 13, когда перфорирующие средства входят в контакт с капсулой, а также надежное извлечение перфорирующих средств при их вытаскивании из перфорируемой стенки 13.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, ширина w перфорируемой стенки 13, соответствующая расстоянию между указанными внутренней и внешней боковыми стенками 11, 12, составляет от 1,5 мм до 5 мм, предпочтительно от 2,0 мм до 4,0 мм.
Этим достигается то, что когда при использовании капсулы в заварочном устройстве перфорирующие средства входят в контакт с перфорируемой стенкой, прилагаемое ими усилие производит перфорирование, не вызывая при этом нежелательной деформации капсулы. В самом деле, расстояние между внутренней и внешней боковыми стенками выступающей части (т.е. указанная ширина w), величина которого находится в указанном выше диапазоне, обеспечивает требуемую жесткость верхней части капсулы, в частности ее перфорируемой стенки, и в то же время обеспечивает свободное прохождение перфорирующих средств между внутренней и внешней боковыми стенками 11, 12 выступающей части 10.
В рассматриваемом варианте осуществления изобретения перфорирующие средства 21 содержат несколько лезвий, которые могут проникать, по меньшей мере, частично, внутрь капсулы, прорезая перфорируемую стенку 13. Ширина w перфорируемой стенки 13, т.е. расстояние между внутренней и внешней боковыми стенками 11, 12, больше или равно размеру d лезвий в радиальном направлении от центральной оси X капсулы (см. фиг. 4).
Перфорируемая стенка 13 шириной w, величина которой больше или равна размеру d перфорирующих средств, входящих с ней в контакт, содержащая внутреннюю и внешнюю боковые стенки 11, 12, позволяет осуществлять эффективное перфорирование капсулы без возникновения нежелательных деформаций.
В самом деле, когда перфорирующие средства 21 входят в контакт с перфорируемой стенкой 13, прикладываемое ими усилие обеспечивает перфорирование стенки 13 без возникновения нежелательной деформации благодаря наличию внутренней и внешней боковых стенок 11, 12 выступающей части 10. Фактически, указанные боковые стенки 11, 12 обеспечивают требуемую жесткость верхней части капсулы, необходимую для надежного и обязательного перфорирования.
Кроме того, перфорирующие средства 21 можно легко вытащить наружу из перфорируемой стенки 13 по окончании фазы приготовления напитка, когда капсулу необходимо удалить из заварочного устройства.
Как показано на чертежах, внутренняя боковая стенка 11 и внешняя боковая стенка 12 выступающей части 10 расположены, в целом, параллельно центральной оси X капсулы, а перфорируемая стенка 13, в целом, перпендикулярна указанной центральной оси X капсулы.
Следует отметить, что термин "в целом" используется в данном описании для обозначения того факта, что внутренняя и внешняя боковые стенки 11, 12 также могут быть слегка наклонены по сравнению с рассматриваемым вариантом осуществления изобретения, в котором они параллельны центральной оси X капсулы. Аналогичным образом, перфорируемая стенка 13 может быть слегка наклонена относительно горизонтали по сравнению с вариантом, изображенным на чертежах, при котором она перпендикулярна центральной оси X капсулы. Однако в других возможных вариантах осуществления изобретения внутренняя и внешняя боковые стенки 11, 12, и перфорируемая стенка 13 могут быть наклонены относительно центральной оси X капсулы. Кроме того, внутренняя и внешняя боковые стенки 11, 12 могут быть наклонены на различные углы относительно центральной оси X капсулы, и в возможном варианте осуществления изобретения внутренняя и внешняя боковые стенки 11, 12 не параллельны друг другу.
Но в любом случае, необходима перфорируемая стенка 13, выступающая в роли поверхности, с которой легко смогут входить в контакт перфорирующие средства 21 заварочного устройства 20 и которую они легко смогут перфорировать, а внутренняя и внешняя боковые стенки 11, 12 должны обеспечивать возможность прохождения, по меньшей мере, части перфорирующих средств 21 и, одновременно, требуемую жесткость верхней части капсулы.
Согласно предпочтительному варианту изобретения, выступающая часть 10 имеет, в целом, U-образную форму в разрезе по плоскости, проходящей через центральную ось X капсулы, как показано на фиг. 2. Таким образом, в представленном на прилагаемых чертежах варианте осуществления изобретения выступающая часть 10 имеет форму кольцевого выступа.
Необходимо отметить, что согласно различным вариантам исполнения, выступающая часть 10 может проходить непрерывно или с разрывами, по меньшей мере, по части контура, по которому размещены указанные перфорирующие средства заварочного устройства.
Таким образом, капсула 1 может иметь единую выступающую часть 10, как показано на приведенных чертежах, или две или более отдельных выступающих частей 10, проходящих по контуру, по которому размещены указанные перфорирующие средства заварочного устройства.
Кроме того, согласно одному из возможных вариантов осуществления изобретения, на перфорируемую стенку 13 могут быть нанесены линии разреза, точки разреза или области разреза, служащие для облегчения перфорирования капсулы. Следует отметить, что линии, точки или области разреза могут быть выполнены как в виде открытых отверстий для прохождения заваривающей жидкости, так и в виде уменьшенной толщины перфорируемой стенки 13, вскрываемой в результате воздействия усилия, оказываемого перфорирующими средствами 21 или давления заваривающей жидкости, инжектирование которой производится заварочным устройством.
p
Предпочтительно, толщина перфорируемой стенки 13 меньше или равна толщине t внутренней боковой стенки 11 и внешней боковой стенки 12. В рассматриваемом варианте исполнения толщина t перфорируемой стенки 13 равна толщине как внутренней, так и внешней боковых стенок 11, 12.
p
Иными словами, в представленном на чертежах варианте осуществления изобретения толщина t выступающей части 10 постоянна, т.е. перфорируемая стенка 13 и внутренняя и внешняя боковые стенки 11,12 имеют одну и ту же толщину t, t (см. фиг. 4).
p
Если толщина t перфорируемой стенки 13 меньше толщины внутренней и/или внешней боковых стенок 11, 12, то требуемая жесткость входной стенки капсулы, в частности ее перфорируемой стенки, обеспечивается наличием внутренней и внешней боковых стенок 11, 12 выступающей части 10, выполняющих роль вертикальных усилительных средств.
Кроме того, необходимо отметить, что, согласно различным другим вариантам осуществления изобретения, не показанным на чертежах, толщина t внутренней боковой стенки 11 может быть равной толщине t внешней боковой стенки 12, или наоборот.
p
1
Согласно различным другим вариантам осуществления изобретения, толщина t перфорируемой стенки 13 может быть выполнена больше или равной толщине t входной стенки 3 капсулы вне выступающей части 10.
В любом случае, капсула согласно настоящему изобретению может быть легко изготовлена, например, с помощью термоформования, литья под давлением и других известных технологий, без необходимости использования дополнительного материала для обеспечения требуемой жесткости капсулы.
Согласно различным возможным вариантам осуществления изобретения, перфорируемая стенка 13 выступающей части 10 может изготовляться из того же материала, что и сама капсула, или из фольги, например алюминиевой фольги, заключенной между внутренней и внешней боковыми стенками 11, 12.
Согласно настоящему изобретению, капсула 1 содержит фланцевый обод 6, расположенный снаружи указанной боковой стенки 2, и, по меньшей мере, одно уплотнительное средство 7, взаимодействующее, по меньшей мере, с частью заварочного устройства для создания герметичного уплотнения капсулы.
В показанном примере осуществления изобретения уплотнительное средство 7 размещено на фланцевом ободе 6 капсулы, т.е. на части капсулы, которая должна входить в контакт с гнездом 22 заварочного устройства, и, в частности, с нижней кромкой 23 гнезда, т.е. с прижимающей частью гнезда 22, для обеспечения уплотнения.
Предпочтительно, уплотнительное средство 7 выполняется заодно с капсулой в виде средства, выступающего из фланцевого обода 6 капсулы.
Кроме того, несмотря на то, что выступающая часть 10 капсулы 1 согласно настоящему изобретению увеличивает жесткость капсулы, обеспечивая возможность эффективного и надежного перфорирования, могут быть предусмотрены и дополнительные усиливающие средства 8, 9. В показанном на чертежах варианте осуществления изобретения капсула 1 содержит, по меньшей мере, одно ребро 8 и/или, по меньшей мере, одно углубление 9, расположенные на входной стенке 3 и/или на боковой стенке 2 капсулы. Усиливающие средства, например, в виде ребер 8 и/или углублений 9 взаимодействуют с выступающей частью 10 капсулы 1 для придания необходимой жесткости входной и боковой стенкам капсулы, позволяя, таким образом, производить их эффективное перфорирование.
Показанная на чертежах капсула имеет несколько углублений 9, описанных также в одновременно находящейся на рассмотрении заявке данного заявителя, которые располагаются на входной стенке 3 и боковой стенке 2 и соединяют их вместе. Углубления 9 образуют гофрированную поверхность вблизи периферийного края боковой стенки 2 и изменяют форму как входной стенки 3, так и боковой стенки 2.
Углубление 9 содержит, по меньшей мере, одну поверхность 9а, соединяющую боковую стенку 2 с входной стенкой 3 капсулы, образуя, фактически, дополнительную стенку, которая соединяет боковую и входную стенки 2, 3 и ориентирована под углом к ним. Более подробно, поверхность 9а, образуемая углублениями 9, соединяет входную и боковую стенки 3, 2 капсулы соответственно над и под кольцевой линией 3а, соединяющей входную и боковую стенки 3, 2 вне углублений 9 (см. фиг. 1 и 2).
Углубление 9 можно рассматривать как "удаленную" часть объема капсулы в месте соединения входной стенки 3 с боковой стенкой 2 (в месте наружной кромки); таким образом, конструкция указанных стенок изменена, и они периодически как бы "опускаются" ниже своего исходного уровня, а затем снова поднимаются до первоначального уровня, возвращаясь к исходной форме. Удаленный объем может иметь форму призмы или части призмы, предпочтительно призмы с основанием в форме параллелепипеда, цилиндра или шестиугольника. Таким образом, по меньшей мере, одна поверхность углубления 9 "принадлежит", по меньшей мере, к части призмы, используемой в конструкции для "изъятия" объема капсулы.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, дополнительная стенка 9а, т.е. поверхность 9а, образуемая углублением 9, соединяет внешнюю боковую стенку 12 выступающей части 10 с боковой стенкой 2 капсулы. Поверхность 9а, образуемая углублением 9, наклонена (расположена под углом) как к боковой, так и к входной стенкам 2, 3 и соединяет указанные стенки 2, 3. В данном варианте осуществления изобретения, изображенном на чертежах, углубление 9 содержит, по меньшей мере, одну наклонную поверхность 9а, расположенную под углом к центральной оси X капсулы. Предпочтительно, наклонная поверхность 9а образует острый угол α (как видно на фиг. 2) с вертикалью, т.е. относительно направления, параллельного центральной оси X капсулы.
Предпочтительно, величина вышеуказанного острого угла α составляет от 10° до 65°.
Более подробно, в варианте осуществления изобретения, изображенном на прилагаемых чертежах, углубление 9 образовано наклонной поверхностью 9а, которая соединена с двумя боковыми поверхностями 9b. Данная наклонная поверхность 9а является, в целом, плоской и наклонена относительно вертикали, и угол α между наклонной поверхностью 9а и вертикалью, т.е. направлением, параллельным центральной оси X, является острым.
Боковые поверхности 9b углубления 9, предпочтительно, лежат в плоскостях, проходящих через центральную ось X капсулы или параллельных данной оси.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, углубления 9 расположены радиально относительно центральной оси X капсулы, и, предпочтительно, капсула содержит несколько углублений 9, расположенных на одинаковом или не одинаковом расстоянии друг от друга по периферийному краю боковой стенки 2, обеспечивая, таким образом, равномерное повышение жесткости как боковой стенки, так и входной стенки капсулы.
Предпочтительно, углубления 9, выполненные на поверхности капсулы на ее боковой стенке 2 и на входной стенке 3, обеспечивают эффективное упрочнение капсулы, уменьшая тем самым ее нежелательную деформацию при взаимодействии с перфорирующими средствами заварочного устройства.
Согласно еще одному возможному варианту осуществления изобретения, не показанному на чертежах, углубления 9 выполняются только на входной стенке 3 капсулы.
В капсуле согласно настоящему изобретению могут быть предусмотрены усилительные ребра 8, отходящие вбок относительно выступающей части 10 и соединяющие внутреннюю и внешнюю боковые стенки 11, 12 с входной стенкой 3 капсулы.
Очевидно, возможны и другие схемы расположения усилительных ребер 8. Например, согласно одному из возможных вариантов осуществления изобретения, усилительные ребра 8 выполняются таким образом, что они соединяют только один из средств, к которым относятся внутренняя и внешняя боковые стенки 11, 12 (т.е. либо внутреннюю, либо внешнюю боковую стенку) выступающей части 10 с входной стенкой 3 капсулы 1.
В показанном на чертежах рассматриваемом варианте осуществления изобретения ребра 8 внешней боковой стенки 12 размещены вблизи пространств между двумя соседними углублениями 9, однако, возможны и другие схемы расположения усилительных ребер 8.
Необходимо отметить, что в других возможных вариантах осуществления изобретения, не показанных на чертежах, капсула может быть снабжена только усилительными ребрами 8 или только углублениями 9.
Кроме того, как показано на чертежах, капсула 1 может быть снабжена несколькими ребрами 8, которые выступают из внутренней или внешней поверхности входной стенки 3. Предпочтительно, ребра 8 расположены радиально относительно внутренней центральной поверхности входной стенки 3, в целом, относительно центральной оси X капсулы.
В примере осуществления, показанном на чертежах (например, см. фиг. 2), выходная стенка 4 или стенка, содержащая выход, из которого напиток выходит из капсулы, представляет собой отдельный элемент, прикрепляемый к нижней части корпуса 5 капсулы с целью закрытия капсулы. Могут быть использованы любые соответствующие средства крепления выходной стенки 4 к корпусу 5 капсулы; кроме того, в других возможных вариантах исполнения выходная стенка 4 может быть выполнена заодно с капсулой. Помимо этого выходная стенка может выполняться из материала, отличающегося от материала, из которого изготовлена сама капсула; например, выходная стенка 4 может быть пористой или непористой мембраной, например, выполненной из алюминиевой фольги или бумажного фильтра; она может быть изготовлена из нетканого материала или термопластичного или аналогичного твердого или полутвердого материала с отверстиями, как это делается в других уже существующих конструкциях капсул для производства напитков.
Согласно известным вариантам осуществления, выходные средства могут содержать одно или несколько отверстий на поверхности капсулы, самоперфорируемые элементы, вскрывающиеся под действием механического усилия или давления жидкости, поступающей в капсулу, или одно или несколько отверстий, создаваемых перфорирующими средствами заварочного устройства. В качестве варианта, входные и выходные средства могут представлять собой открытые проходы.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, в капсуле предусмотрен выход в виде самоперфорируемого элемента, расположенного на выходной стенке 4.
Данный самоперфорируемый элемент выступает наружу из нижней поверхности нижней стенки 4 и ограничен канавками или линиями уменьшенной толщины, по которым происходит разрыв под действием механического усилия, оказываемого заварочным устройством, и/или давления воды, подаваемой в капсулу. Самоперфорируемые элементы данного типа подробно описаны в документе WO 2007/063411 от одноименного заявителя, ссылка на который приводится для получения дополнительных подробностей. Капсула может иметь один центрально расположенный выходной канал или несколько выходных каналов меньшего размера, расположенных в разных местах, например по периферии или радиально.
Еще один тип выходного устройства содержит несколько выступов, но линия уменьшенной толщины по периферии ребра замещена тонким разрезом по трем сторонам выхода; линия сгиба по-прежнему присутствует; кроме того, в данном варианте исполнения выходы могут выступать как наружу, так и внутрь относительно стенки 4. Следует отметить, что вышеуказанные выходные элементы могут открываться под действием механического усилия или давления заваривающей жидкости, а также в результате совместного действия давления заваривающей жидкости и механического усилия, создаваемого заварочным устройством, а также гидравлического усилия, создаваемого насосом.
Могут использоваться и другие типы выходных средств, т.е. извлечение напитка из капсулы может осуществляться, например, путем перфорирования капсулы соответствующими перфорирующими средствами заварочного устройства; еще в одном варианте осуществления изобретения в качестве выходного средства используется водорастворимая мембрана.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, капсула изготовляется из пластичного материала, одобренного для использования совместно с пищевыми продуктами, например из полипропилена или ПЛК (полилактидной кислоты), обладающего требуемой стойкостью к высокой температуре и давлению заваривающей жидкости, поступающей внутрь капсулы в процессе приготовления напитка.