КАПСУЛА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ
CAPSULE FOR PREPARING BEVERAGES

Изобретение относится к капсуле для приготовления напитков, в частности, к капсуле, содержащей внутри порошкообразный пищевой материал, который обеспечивает возможность приготовления напитка путем пропускания горячей воды через него.
В частности, данное изобретение может быть применено как в случае, в котором капсула содержит вещества, предназначенные для обеспечения возможности приготовления напитка после их практически полного растворения в горячей воде, так и в случае, в котором капсула содержит порошкообразные пищевые материалы, предназначенные для обеспечения возможности приготовления напитка посредством экстрагирования (такие, как порошкообразный кофе).
Более подробно, данное изобретение относится к образованию новой капсулы, которая предпочтительно может быть использована в кофемашинах такой системы, которая в настоящее время широко распространена на рынке и капсулы для которой в настоящее время образованы из чашеобразного алюминиевого корпуса, закрытого вверху листом алюминия, который является менее стойким. Кофемашины, используемые в указанной системе, содержат первый компонент и второй компонент, которые выполнены с возможностью перемещения друг относительно друга между рабочим положением и исходным положением. Первый компонент образует гнездо, в которое может быть вставлена капсула, при этом внутренняя сторона гнезда снабжена прокалывающими элементами, которые при использовании прокалывают нижнюю часть чашеобразного корпуса капсулы. В рабочем положении первый компонент и второй компонент зажимают капсулу в гнезде, создавая водонепроницаемое уплотнение снаружи капсулы. Таким образом, когда горячая вода под давлением подается в гнездо, она проникает в капсулу через отверстия, образованные прокалывающим элементом, и вызывает увеличение внутреннего давления, что заставляет верхний закрывающий лист выпучиваться, при этом указанный верхний закрывающий лист затем разрывается у прокалывающих средств, которые прикреплены ко второму компоненту. В этот момент напиток может выходить из капсулы и может быть обеспечено вытекание напитка наружу из машины по соответствующим каналам.
Следует отметить, что капсулы, которые представляют собой альтернативы капсулам, выполненным полностью из алюминия, уже имеются в продаже. Они обычно представляют собой капсулы, полностью или по меньшей мере в основном выполненные из пластика. В частности, все капсулы данного типа по уровню техники имеют, по меньшей мере, трубчатую боковую стенку и верхний фланец, выполненные из пластика. Некоторые также имеют нижнюю часть, полностью выполненную из пластика (которая может быть предварительно проколота), в то время как в других капсулах нижняя часть имеет кольцевую зону, выполненную из пластика, которая определяет границы отверстия в центре, которое закрыто плоским листом алюминия.
Тем не менее, все капсулы, которые представляют собой альтернативы капсулам, выполненным из алюминия, и известны на рынке, не лишены недостатков.
В частности, Заявитель смог убедиться в том, что в случае, по меньшей мере, некоторых типов известных машин альтернативные капсулы, выполненные по меньшей мере в основном из пластика, могут создать проблемы во время этапа подачи напитка. Действительно, было обнаружено, что у некоторых машин, в особенности машин самого последнего поколения, во многих случаях прокалывающие элементы или не обеспечивают прокалывания дна капсулы, или они прокалывают его в недостаточной степени.
Наиболее распространенное решение проблемы данного типа состоит в выполнении капсул, которые предварительно проколоты. Однако данное решение имеет недостаток, заключающийся в том, что капсулы сами по себе больше не могут гарантировать надлежащее сохранение порошкообразного вещества, содержащегося в них, и, следовательно, они должны быть упакованы внутри дополнительной обертки, которая является не проницаемой по отношению к кислороду.
С учетом этого техническая задача, которая образует основу изобретения, состоит в разработке капсулы для приготовления напитков, которая позволяет преодолеть вышеупомянутые недостатки.
В частности, техническая задача изобретения состоит в разработке капсулы для приготовления напитков, которая представляет собой альтернативу капсулам по уровню техники, которая может быть выполнена таким образом, что она будет как не проницаемой по отношению к кислороду, так и гарантирующей оптимальное прокалывание прокалывающими элементами экстрагирующего устройства, предусмотренного в известной машине любого типа.
Указанная техническая задача по существу решается и указанные цели по существу достигаются посредством капсулы для приготовления напитков, подобной описанной в приложенной формуле изобретения.
Дополнительные признаки и преимущества изобретения более очевидны в подробном описании, приведенном ниже со ссылкой на несколько предпочтительных неограничивающих вариантов выполнения капсулы для приготовления напитков, показанных на сопровождающих чертежах, на которых:
Фиг.1 – вид в перспективе капсулы по первому варианту выполнения изобретения, в сечении вдоль вертикальной центральной плоскости;
Фиг.2 - вид спереди удерживающего корпуса капсулы по Фиг.1;
Фиг.3 - вид в перспективе капсулы по второму варианту выполнения изобретения, в сечении вдоль вертикальной центральной плоскости;
Фиг.4 - вид спереди удерживающего корпуса капсулы по Фиг.3;
Фиг.5 – вид в осевом сечении капсулы по Фиг.4, частично вставленной в устройство по изобретению, при этом устройство находится в нерабочей конфигурации; и
Фиг.6 – схематичный вид капсулы и устройства по Фиг.5, при этом устройство находится в рабочей конфигурации.
На сопровождающих чертежах позицией 1 обозначена в целом капсула для приготовления напитков по изобретению. Аналогично капсулам по уровню техники, капсула по изобретению также содержит порошкообразный пищевой материал (не показанный на сопровождающих чертежах), который обеспечивает возможность приготовления напитка посредством пропускания горячей воды через него. В зависимости от требований порошкообразный пищевой материал может представлять собой вещество, которое является растворимым в воде и, следовательно, предназначено для выхода из капсулы 1 вместе с водой для приготовления, или оно может представлять собой вещество, предназначенное для обеспечения возможности приготовления напитка посредством экстрагирования (такое, как порошкообразный кофе).
Капсула 1 содержит чашеобразный удерживающий корпус 2, закрытый вверху закрывающим элементом 3. Удерживающий корпус 2, закрывающий элемент 3 и их соединение друг с другом (обычно обеспечиваемое посредством сварки или склеивания) предпочтительно выполнены таким образом, чтобы гарантировать то, что капсула 1 будет герметизирована, по меньшей мере, по отношению к прохождению кислорода для обеспечения возможности гарантирования улучшенного сохранения порошкообразного пищевого материала. Тем не менее, данное изобретение также охватывает любые капсулы, которые не являются стойкими к воздействию кислорода, независимо от того, упакованы ли они, в свою очередь, или нет в защитные обертки, которые могут обладать способностью гарантировать, что они будут стойкими к воздействию кислорода.
Внутри удерживающего корпуса 2 образована удерживающая камера 4, в которой удерживается порошкообразный пищевой материал и удерживающий корпус 2 содержит трубчатую боковую стенку 5 и нижнюю часть 6, которая закрывает камеру 4 со стороны, противоположной по отношению к закрывающему элементу 3. Трубчатая боковая стенка 5 проходит между первым краем 7, который соединен с нижней частью 6, и вторым краем 8, к которому присоединен закрывающий элемент 3, и она имеет центральную ось, вдоль которой она проходит (не показанную на сопровождающих чертежах). Кроме того, трубчатая боковая стенка 5 и удерживающий корпус 2 в целом предпочтительно имеют форму, приблизительно представляющую собой форму усеченного конуса, или в любом случае конфигурацию, сужающуюся от второго края 8 по направлению к нижней части 6. Напротив, нижняя часть 6 проходит, по меньшей мере частично, поперек к центральной оси трубчатой боковой стенки 5 для закрытия ее.
В соответствии с основным инновационным аспектом изобретения нижняя часть 6 содержит первый профилированный лист и предпочтительно полностью образована из него.
Первый профилированный лист, в частности, является чашеобразным, и нижняя часть 6 содержит центральную зону 9, которая проходит поперек к центральной оси (и которая в показанном варианте выполнения образована из вогнутой нижней стенки и промежуточной стенки, имеющей форму усеченного конуса), и соединительную стенку 10, которая по периметру соединена с центральной зоной 9 и соединена с трубчатой боковой стенкой 5 у первого края 7 и которая содержит, по меньшей мере, один компонент, который проходит параллельно центральной оси (следует отметить, что в других вариантах выполнения центральная зона и соединительная стенка могут быть образованы из одного профиля, например, в виде сферического колпачка). Таким образом, центральная зона 9 находится на некотором расстоянии вдоль направления, определяемого центральной осью, от первого края 7 и от трубчатой боковой стенки 5 в целом (другими словами, проекция центральной зоны 9 на центральную ось находится на некотором расстоянии от проекции первого края 7 и всей трубчатой боковой стенки 5 на центральную ось).
Кроме того, первый лист выполнен из первого материала, имеющего стойкость к прокалыванию и разрыву, которая меньше стойкости второго материала, образующего трубчатую боковую стенку 5, к прокалыванию и разрыву. В частности, в предпочтительном варианте выполнения первый лист содержит, по меньшей мере, один слой, который образован по меньшей мере в основном из алюминия, в то время как второй лист содержит, по меньшей мере, один слой пластика, такого как полипропилен или полиэтилен. Кроме того, как первый лист, так и второй лист предпочтительно выполнены таким образом, что они являются по существу не проницаемыми по отношению к кислороду. В случае первого листа данный результат может быть достигнут посредством соответствующей толщины слоя алюминия. Напротив, в случае второго листа данный результат может быть достигнут посредством включения во второй лист также, по меньшей мере, второго слоя соответствующего материала, такого как сополимер этилена и винилового спирта (EVOH). Однако первый лист также предпочтительно содержит дополнительный слой полимерного материала, наложенного на слой алюминия на стороне, обращенной к порошкообразному пищевому материалу, для предотвращения непосредственного контакта между указанным пищевым материалом и алюминием. Указанный слой полимерного материала также может быть использован в качестве «адгезива» во время этапа прикрепления первого листа к трубчатой боковой стенке 5 в случае варианта выполнения по Фиг.1.
Кроме того, в предпочтительном варианте выполнения первый профилированный лист подвергнут вытяжке, в то время как трубчатая боковая стенка 5 образована посредством формования или термоформования.
В завершение, закрывающий элемент 3 предпочтительно может быть выполнен из первого материала или из аналогичного материала, или из тонкой пластиковой пленки.
Нижняя часть 6 и трубчатая боковая стенка 5 предпочтительно выполнены с такими размерами и/или формами, что при использовании один или более прокалывающих элементов 11 устройства 12 для приготовления напитков, для использования в котором предназначена капсула 1, прокалывают нижнюю часть 6, не повреждая трубчатую боковую стенку 5 (Фиг.6).
Трубчатая боковая стенка 5 у первого края 7 предпочтительно содержит первый радиальный фланец 13, проходящий поперек к направлению, определяемому центральной осью, предпочтительно по направлению к центральной оси. В свою очередь, соединительная стенка 10 предпочтительно содержит второй радиальный фланец 14, который соединен с первым радиальным фланцем 13 и который предпочтительно проходит наружу по отношению к центральной оси.
Как показано на сопровождающих чертежах, соединение между первым фланцем 13 и вторым фланцем 14 может быть обеспечено или со стороны наружной поверхности трубчатой боковой стенки 5 (Фиг. 1 и 2), или со стороны внутренней поверхности трубчатой боковой стенки 5 (Фиг.3 и 4).
Аналогично другим капсулам по уровню техники, у второго края 8 трубчатая боковая стенка 5 содержит третий радиальный фланец 15, к которому прикреплен закрывающий элемент 3 и который проходит поперек к направлению, определяемому центральной осью, предпочтительно в сторону от центральной оси.
Кроме того, следует отметить, что по изобретению также существует возможность того, что внутри капсулы 1 будут предусмотрены один или более фильтрующих элементов (не показанных) для отделения, например, порошкообразного пищевого материала от центральной зоны 9 или от закрывающего элемента 3.
Фиг.5 и 6 показывают в целом и схематически систему 16 для приготовления напитков, содержащую как капсулу 1, выполненную в соответствии с тем, что описано выше, так и экстрагирующее устройство 12, в которое капсула 1 может быть вставлена и которое, в свою очередь, может быть установлено в любой машине для приготовления напитков.
Устройство 12, в свою очередь, содержит первый компонент 17 и второй компонент 18, которые выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга между рабочим положением и исходным положением.
Первый компонент 17 содержит гнездо 19 для капсулы 1, в которое может быть вставлена, по меньшей мере, бóльшая часть объема капсулы 1. В частности, в показанном варианте выполнения вся капсула 1 за исключением третьего фланца 15 может быть вставлена в гнездо 19. Напротив, третий фланец 15 опирается на периферийный край 20, который ограничивает отверстие 21 для вставки, через которое капсула 1 вставляется в гнездо 19.
Второй компонент 18 образует своего рода крышку и может быть присоединен к первому компоненту 17 для закрывания гнезда 19 и для того, чтобы при использовании обеспечить зажим третьего фланца 15 капсулы 1 между вторым компонентом 18 и периферийным краем 20.
Действительно, в рабочем положении капсула 1, вставленная в гнездо 19, зажимается между первым компонентом 17 и вторым компонентом 18, в то время как в исходном положении они обеспечивают возможность вставки и извлечения капсулы 1 соответственно в гнездо 19 и из гнезда 19. Известным образом могут быть предусмотрены водонепроницаемые уплотнительные средства, соединенные/взаимодействующие с третьим фланцем 15, вторым компонентом 18 и/или периферийным краем 20 и предназначенные для предотвращения прохода жидкости в зоне, в которой третий фланец 15 зажат между первым компонентом и вторым компонентом 18, находящимися в рабочем положении.
Один или более прокалывающих элементов 11 взаимодействуют с гнездом 19 для прокалывания нижней части 6 капсулы 1, по меньшей мере, тогда, когда первый компонент 17 и второй компонент 18 находятся в рабочем положении. В предпочтительном варианте выполнения прокалывающие элементы 11 представляют собой три металлических ножа (необязательно острые), которые прикреплены к первому компоненту 17.
Средства подачи воды оперативно (т.е. при работе устройства) связаны с гнездом 19 для подачи воды в капсулу 1 при использовании через нижнюю часть 6, проколотую данными одним или более прокалывающими элементами 11. Для этого в предпочтительном варианте выполнения средства подачи содержат первый канал 22 для воды, который ведет в гнездо 19 в зоне прокалывающих элементов 11.
Также имеются прокалывающие средства, предназначенные для прокалывания закрывающего элемента 3, по меньшей мере, тогда, когда капсула 1 вставлена в гнездо 19, первый компонент 17 и второй компонент 18 находятся в рабочем положении и давление в камере 4 превышает заданную величину. В показанном варианте выполнения прокалывающие средства содержат множество выступающих элементов 23, прикрепленных ко второму компоненту 18, у которых закрывающий элемент 3 может разрываться, когда давление внутри капсулы 1 увеличивается до заданной величины после подачи горячей воды под давлением в камеру 4.
С прокалывающими средствами взаимодействуют средства подачи напитка, которые обеспечивают возможность вытекания напитка, который выходит через закрывающий элемент 3, наружу из устройства 12 (в показанном варианте выполнения средства подачи напитка содержат второй непоказанный канал, который проходит через второй компонент 18).
По изобретению, когда капсула 1 вставлена в гнездо 19 и первый компонент 17 и второй компонент 18 находятся в рабочем положении, данные один или более прокалывающих элементов 11 проходят через нижнюю часть 6, не повреждая трубчатую боковую стенку 5.
Что касается изготовления капсулы 1 по изобретению, то предпочтительный способ, как правило, включает рабочие этапы образования нижней части 6, образования трубчатой боковой стенки 5, соединения их друг с другом для образования удерживающего корпуса 2, размещения порошкообразного пищевого материала в камере 4 и закрытия верхней части удерживающего корпуса 2 закрывающим элементом 3.
Более подробно, в отношении образования вышеупомянутой нижней части 6 следует отметить, что способ включает придание первому материалу чашеобразной формы, предпочтительно посредством вытяжки первого листа, который содержит, по меньшей мере, один слой, образованный по меньшей мере в основном из алюминия.
Напротив, трубчатую боковую стенку 5 изготавливают, используя второй материал, который имеет более высокую стойкость к прокалыванию и разрыву по сравнению со стойкостью первого материала к прокалыванию и разрыву. В предпочтительном варианте выполнения второй материал содержит, по меньшей мере, один слой пластика, и трубчатую боковую стенку 5 образуют посредством формования или термоформования.
Как уже было указано, способ включает затем изготовление удерживающего корпуса 2, который является открытым вверху и внутри которого образуется удерживающая камера 4. Это предпочтительно обеспечивается путем прикрепления свободного края соединительной стенки 10 к первому краю 7 трубчатой боковой стенки 5.
Тем не менее, следует отметить, что с этой целью этапы образования нижней части 6 и прикрепления нижней части 6 к трубчатой боковой стенке 5 могут выполняться в любом порядке. Действительно, существует возможность как придания определенной формы первому листу перед прикреплением его к трубчатой боковой стенке 5, так и прикрепления сначала непрофилированного первого листа к первому краю 7 и последующего придания ему определенной формы.
В завершение следует отметить, что после образования удерживающего корпуса 2 также можно вставить в него указанные фильтрующие элементы в случае их наличия, при этом указанная вставка может быть выполнена до или после размещения порошкообразного пищевого материала.
Во время использования капсулы 1 в соответствующем устройстве 12 для приготовления напитков при первом компоненте 17 и втором компоненте 18, находящихся в исходном положении, капсулу 1 вставляют в гнездо 19, и нижняя часть 6 будет опираться на прокалывающие элементы 11. Последующее перемещение первого компонента 17 и второго компонента 18 в рабочее положение обеспечивает, с одной стороны, герметичный зажим третьего фланца 15 между периферийным краем 20 и вторым компонентом 18 и, с другой стороны, разрыв нижней части 6 у прокалывающих элементов 11 (Фиг.6).
Когда первый компонент 17 и второй компонент 18 окажутся в рабочем положении, средства подачи начинают подавать горячую воду в гнездо 19 и из гнезда в камеру 4 через отверстия, образованные прокалывающими элементами 11. После этого повышение внутреннего давления обеспечит выпучивание закрывающего элемента 3 и его разрыв у выступающих элементов 23, что создает возможность подачи напитка.
Данное изобретение обеспечивает важные преимущества.
В частности, благодаря данному изобретению стало возможной разработка капсулы, альтернативной по отношению к капсулам по уровню техники, которая, несмотря на то, что она не изготовлена целиком из алюминия, может быть изготовлена таким образом, что она будет не проницаемой по отношению к кислороду, а также обеспечит возможность всегда гарантировать оптимальное прокалывание нижней части прокалывающими элементами экстрагирующего устройства при любом типе подающего устройства данного типа, имеющегося в настоящее время на рынке. Данный результат был достигнут благодаря тому, что зона, предназначенная для крепления нижней части к трубчатой боковой стенке, была размещена на определенном расстоянии в аксиальном направлении от центральной зоны.
В завершение, следует отметить, что данное изобретение сравнительно легко реализовать и что даже затраты, связанные с реализацией изобретения, не очень высоки.
Изобретение, описанное выше, может быть модифицировано и адаптировано рядом способов без отхода при этом от объема идеи изобретения.
Кроме того, все детали изобретения могут быть заменены другими, технически эквивалентными элементами, и используемые материалы, а также формы и размеры различных компонентов могут варьироваться в соответствии с требованиями.