КАПСУЛА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ Российский патент 2012 года по МПК B65D85/804 A47J31/06 

Изобретение относится к такому типу капсулы для приготовления напитков, которая содержит порошкообразное вещество и производит напиток при прохождении жидкости (как, например, горячей воды) через него.

В частности, настоящее изобретение предназначено для приготовления кофе. Следовательно, хотя понятно, что настоящее изобретение применимо к приготовлению любого напитка (используя определенный порошок, содержащийся в капсуле, и определенную жидкость, впрыскиваемую через порошок), нижеследующее описание относится, главным образом, к кофе в тех случаях, когда порошком, содержащимся в капсуле, является порошкообразный кофе, а используемой жидкостью является горячая вода (более или менее находящаяся под давлением в зависимости от вида получаемого кофе - эспрессо, фильтрованное кофе, кофе со сливками).

В настоящее время существуют многочисленные, известные из уровня техники типы капсул для приготовления кофе, например те, которые описаны в патенте США 4136202 и Европейском патенте 1344722.

Обычно большинство капсул имеют емкость или камеру с боковой стенкой (во многих случаях имеющей форму усеченного конуса), сочлененной и/или соединенной с опорной стенкой и верхней стенкой.

На практике впрыскивают горячую воду в капсулу через верхнюю стенку, в то время как полученный напиток вытекает через опорную стенку (однако в некоторых случаях этот процесс является обратным или боковая стенка является перфорированной). По этой причине как опорная стенка, так и верхняя стенка имеют подходящие отверстия, которые могут быть выполнены либо во время стадии изготовления капсулы, либо в тот момент, когда используется капсула.

Настоящее изобретение предназначено, в частности, для капсул, снабженных внутренним фильтровальным элементом, который имеет множество сквозных отверстий и отделяет порошкообразное кофе от отверстия, через которое напиток вытекает из капсулы.

В настоящее время имеются по существу два типа фильтров.

К первому типу относятся фильтры, изготовленные из бумаги или ткани, через которую можно фильтровать только напиток, но не порошкообразное кофе. Однако указанный тип фильтров не может обеспечить приемлемую механическую прочность без использования сравнительно дорогостоящих поддерживающих устройств.

К второму типу относятся фильтры, которые обычно являются полужесткими, получены формованием пластмассы и имеют множество сквозных отверстий с круглым поперечным сечением и таким диаметром, что они по существу предотвращают прохождение большей части порошкообразного кофе (см., например, Европейский патент ЕР 1344722).

Как уже указывалось, настоящее изобретение предназначено для этого типа фильтров, так как по опыту заявителей такие фильтры подвержены закупориванию и, следовательно, не позволяют надлежащих приготовления и выдачи напитка. Если закупоривается некоторое количество отверстий, то это влияет на распределение воды в капсуле и, таким образом, смачивается не все порошкообразное кофе, что означает, что качество кофе может быть ниже ожидаемого.

В этой ситуации задача изобретения состоит в создании капсулы для приготовления напитков, которая устраняет вышеупомянутые недостатки.

В частности, задача изобретения состоит в создании капсулы для приготовления напитков, которая имеет фильтровальный элемент с множеством сквозных отверстий, которые не подвергаются закупориванию, как в капсулах уровня техники.

Указанные задачи решаются посредством капсулы для приготовления напитков, описанной в формуле изобретения.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны из последующего подробного описания со ссылкой на несколько предпочтительных, неограничивающих вариантов выполнения капсулы для приготовления напитков, показанных на сопровождающих чертежах, на которых:

фиг.1 - вид в вертикальном разрезе - без порошкообразного вещества - первого варианта выполнения капсулы по изобретению;

фиг.2 - вид в вертикальном разрезе - без порошкообразного вещества - второго варианта выполнения капсулы по изобретению;

фиг.3 - вид капсулы на фиг.2 с порошкообразным веществом;

фиг.4 - вид в вертикальном разрезе первого варианта выполнения фильтровального элемента по изобретению;

фиг.5 - перспективный увеличенный вид части фильтровального элемента по изобретению;

фиг.6 - вид снизу фильтровального элемента на фиг.4;

фиг.7 - перспективный вид сверху фильтровального элемента на фиг.4;

фиг.8 - перспективный вид снизу фильтровального элемента на фиг.4;

фиг.9 - вид альтернативного варианта выполнения фильтровального элемента на фиг.8;

фиг.10 - вид в вертикальном разрезе второго варианта выполнения фильтровального элемента по изобретению;

фиг.11 - вид снизу фильтровального элемента на фиг.10;

фиг.12 - перспективный вид сверху фильтровального элемента на фиг.10;

фиг.13 - перспективный вид снизу фильтровального элемента на фиг.10;

фиг.14 - вид в вертикальном разрезе второго варианта выполнения фильтровального элемента по изобретению;

фиг.15 - вид снизу фильтровального элемента на фиг.14;

фиг.16 - перспективный вид снизу фильтровального элемента на фиг.14;

фиг.17 - перспективный вид сверху фильтровального элемента на фиг.14.

На сопровождающих чертежах позицией 1 обозначена капсула для приготовления напитков по изобретению. На фиг.1 и 2 показаны два примера капсул, которые изготовлены согласно изобретению и отличаются лишь в отношении нижней части, которая является плоской на фиг.1 и выпуклой на фиг.2. Капсулы содержат чашеобразную структуру 2, имеющую нижнюю стенку 3 и закрытую сверху крышкой 4, соединенной с ней.

Внутри каждая капсула 1 имеет распределительный элемент 5 для жидкости (который может даже отсутствовать), имеющий множество сквозных отверстий 6 и расположенный противоположно крышке 4, и фильтровальный элемент 7, противоположный нижней стенке 3 чашеобразной структуры 2. Следовательно, между фильтровальным элементом 7 и распределительным элементом 5 имеется камера 8, которая полностью или частично заполнена порошкообразным веществом 9 (показан на фиг.3 для капсулы 1 на фиг.2). Камера 8 сбоку ограничена боковой стенкой 10 чашеобразной структуры 2, имеющей форму усеченного конуса.

Как фильтровальный элемент 7, так и распределительный элемент 5 имеют коническую центральную выемку 11, предназначенную для помещения пробивающего средства, которое на практике пробивает крышку 4 и опорную стенку, чтобы позволить соответственно вхождение жидкости и вытекание напитка. Углубления 11 предотвращают повреждение пробивающим средством распределительного элемента 5 или фильтровального элемента 7.

Как уже указывалось, настоящее изобретение относится к конструктивной форме фильтровального элемента 7, помещенного в капсулу 1 для удержания, по меньшей мере, большей части порошкообразного вещества 9.

Фильтровальный элемент 7 выгодно является полужестким элементом, изготовленным из пластмассы (например, формованием). Термин «полужесткий» используется здесь для указания на то, что элемент имеет свою собственную структурную жесткость, которая позволяет ему быть самонесущим, хотя он может также изгибаться под действием внешних сил (как, например, созданных давлением воды в капсуле 1). В любом случае могут быть также использованы жесткие фильтровальные элементы.

Согласно настоящему изобретению фильтровальный элемент 7 имеет множество сквозных отверстий 12, продолжающихся от его первой поверхности 13, обращенной внутрь камеры 8 для порошкообразного вещества 9 (и в контакте с порошкообразным веществом 9), до второй поверхности 14, которая в показанных вариантах выполнения обращена к нижней стенке 3 чашеобразной структуры 2. Каждое сквозное отверстие 12 имеет входной участок 15 на первой поверхности 13 непосредственно в контакте с порошкообразным веществом 9 и выходной участок 16 на второй поверхности 14.

Согласно настоящему изобретению входные участки 15 сквозных отверстий 12 продолжаются по главной траектории протяженности таким образом, что они по существу имеют вид щелей. Другими словами, их длина больше их ширины при измерении длины вдоль их главной траектории протяженности, а ширины - поперек главной траектории протяженности (т.е. перпендикулярно). Кроме того, в некоторых предпочтительных вариантах выполнения длина входных участков 15 по меньшей мере вдвое больше ширины, хотя могут быть использованы меньшие соотношения размеров.

В зависимости от обстоятельств главная траектория протяженности может продолжаться прямолинейным образом (как в показанных случаях) или изогнутым образом (не показано).

Кроме того, ширина входных участков 15 предпочтительно составляет меньше 0,4 мм, предпочтительно меньше 0,25 мм, а длина - меньше 5 мм, предпочтительно меньше 2 мм. Например, в вариантах выполнения капсул для приготовления кофе, сквозные отверстия 12 могут иметь длину 1,5 мм и ширину 0,2 мм.

В любом случае ширина входных участков 15 может быть выбрана таким образом, чтобы она была меньше размера большинства гранул порошкообразного вещества 9, чтобы через фильтровальный элемент 7 могла проходить только минимальная часть гранул (подобно фильтровальным элементам уровня техники).

В случае с капсулами для приготовления одной дозы кофе также полезно, чтобы сумма площадей входных участков 15 всех сквозных отверстий 12, выполненных в фильтровальном элементе 7, составляла от 15 до 30 мм². Это обычно соответствует вариантам выполнения, в которых фильтровальный элемент 7 содержит от 50 до 80 сквозных отверстий 12.

В зависимости от требований сквозные отверстия 12 могут быть распределены по фильтровальному элементу 7 с различным рисунком. Например, на сопровождающих чертежах показаны три разных рисунка расположения.

В первом случае, показанном на виде снизу на фиг.6, сквозные отверстия 12 распределены на всей первой поверхности 13 по концентричным окружностям и расположены с выравниванием входных участков 15 по окружности, на которой они лежат.

Второй случай, показанный на виде снизу на фиг.11, отличается от первого случая тем, что сквозные отверстия 12 расположены при радиальной ориентации входных участков 15 относительно фильтровального элемента 7.

В третьем случае сквозные отверстия 12 расположены таким же самым образом, как и во втором случае, но они распределены только в центральной части фильтровального элемента 7.

На фиг.5 показана - с некоторыми «прозрачными» частями - часть фильтровального элемента 7, через которую выполнено сквозное отверстие 12. Как показано, сквозное отверстие 12 имеет переходное поперечное сечение, которое увеличивается от первой поверхности 13 к второй поверхности 14. В частности, как можно видеть теперь, сквозное отверстие 12 по толщине фильтровального элемента 7 имеет первое протяжение 17, соединенное с входной частью и имеющее по существу постоянное переходное поперечное сечение, и второе протяжение 18, соединенное с первым протяжением 17 и оканчивающееся выходным участком 16, имея форму усеченной пирамиды, которая раскрывается в направлении к выходному участку 16.

Такая форма успешно способствует удалению любых гранул порошкообразного вещества 9, которые вследствие их очень небольшого размера могут входить в сквозное отверстие 12.

Кроме того, согласно настоящему изобретению капсула 1 может содержать множество распорных элементов 19, вставленных между второй поверхностью 14 фильтровального элемента 7 и нижней стенкой чашеобразной структуры 2 для поддержания их на расстоянии друг от друга даже в случае их взаимной деформации. Распорные элементы 19 предпочтительно выполнены за одно целое с фильтровальным элементом 7 и продолжаются приподнятыми от второй поверхности 14.

В варианте выполнения, показанном на фиг.9, множество распорных элементов 19 образуют множество каналов 20 между второй поверхностью 14 фильтровального элемента 7 и нижней стенкой 3 (каналов 20 с круглой и радиальной протяженностью относительно фильтровального элемента 7).

В вариантах выполнения на фиг.13 и 16 распорные элементы 19 имеют цилиндрическую форму (они с пользой образуют также выступы, используемые для извлечения фильтровальных элементов из форм во время изготовления).

Наконец, в варианте на фиг.8 сосуществуют два вышеописанных варианта выполнения.

Принцип действия описанной капсулы 1 является тем же самым, как и у обычных капсул.

Однако настоящее изобретение придает его фильтровальному элементу важное преимущество в том, что он не подвергается закупориванию так, как в обычных фильтровальных элементах.

В обычных фильтровальных элементах гранулы порошкообразного вещества (которые могут быть схожи с шариками) могут полностью закупоривать отдельные сквозные отверстия, так как последние являются круглыми и имеют диаметр меньше, чем у гранул. В противоположность этому в случае сквозных отверстий, имеющих описанную форму щели согласно настоящему изобретению, даже тогда, когда гранулы вещества застревают в щелях (ширина которых меньше диаметра большинства гранул вещества), они ведут себя как шарики, частично вставленные в щель, следовательно, оставляя небольшие зазоры между собой.

Следует также отметить, что изобретение сравнительно легко осуществимо и расходы, связанные с осуществлением изобретения, не являются высокими.

Описанное изобретение может быть модифицировано и дополнено различным образом, не выходя при этом из объема изобретения. Все элементы изобретения могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами, и на практике все используемые материалы, а также формы и размеры различных составных частей могут быть любыми в соответствии с требованиями.

Изобретение относится к капсуле для приготовления напитков посредством пропускания жидкости через порошкообразное вещество (9), содержащееся в камере (8), выполненной в капсуле (1). Камера (8) ограничена с по меньшей мере одной стороны по меньшей мере одним фильтровальным элементом (7), имеющим множество сквозных отверстий (12), продолжающихся от первой поверхности (13) фильтровального элемента (7), обращенной внутрь камеры (8), до второй поверхности (14) фильтровального элемента (7). По меньшей мере на первой поверхности (13) фильтровального элемента (7) сквозные отверстия (12) имеют входные участки (15), продолжающиеся согласно главной траектории протяженности и имеющие каждый длину, измеренную вдоль главной траектории протяженности, больше их ширины, измеренной поперек главной траектории протяженности. Выполненные таким образом отверстия фильтровального элемента капсулы не подвергаются закупориванию, что повышает качество приготовленного напитка. 15 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Капсула для приготовления напитков посредством пропускания жидкости через порошкообразное вещество (9), содержащееся в камере (8), выполненной внутри капсулы (1), при этом указанная капсула (1) включает чашеобразную структуру (2), имеющую нижнюю стенку (3); камера (8) ограничена с по меньшей мере одной стороны по меньшей мере одним фильтровальным элементом (7), имеющим множество сквозных отверстий (12), продолжающихся от первой поверхности (13) фильтровального элемента (7), обращенной внутрь камеры (8), до второй поверхности (14) фильтровального элемента (7), обращенной к нижней стенке (3) чашеобразной структуры (2), отличающаяся тем, что по меньшей мере на первой поверхности (13) сквозные отверстия (12) имеют входные участки (15), продолжающиеся согласно главной траектории протяженности и имеющие, каждый, длину, измеренную вдоль главной траектории протяженности, которая больше их ширины, измеренной поперек главной траектории протяженности.

2. Капсула по п.1, отличающаяся тем, что ширина входных частей (15) меньше 0,4 мм.

3. Капсула по п.2, отличающаяся тем, что ширина входных частей (15) меньше 0,25 мм.

4. Капсула по п.1, отличающаяся тем, что длина входных участков (15) меньше 5 мм.

5. Капсула по п.4, отличающаяся тем, что длина входных участков (15) меньше 2 мм.

6. Капсула по любому из пп.1-3 и 5, отличающаяся тем, что сумма площадей входных участков (15) всех сквозных отверстий (12), выполненных в фильтровальном элементе (7), составляет от 15 до 30 мм².

7. Капсула по любому из пп.1-3 и 5, отличающаяся тем, что фильтровальный элемент (7) содержит от 50 до 80 сквозных отверстий (12).

8. Капсула по любому из пп.1-3 и 5, отличающаяся тем, что траектория протяженности входных участков (15) является прямолинейной и/или изогнутой.

9. Капсула по любому из пп.1-3 и 5, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, некоторые из сквозных отверстий (12) расположены на фильтровальном элементе (7) по концентричным окружностям.

10. Капсула по п.9, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, некоторые из сквозных отверстий (12) расположены с их входными участками (15), выровненными с окружностью, на которой они лежат.

11. Капсула по п.9, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, некоторые из сквозных отверстий (12) расположены с их входными участками (15) радиально относительно фильтровального элемента (7).

12. Капсула по любому из пп.1-3, 5, 10 и 11, отличающаяся тем, что сквозные отверстия (12) имеют переходное поперечное сечение, которое увеличивается от первой поверхности (13) к второй поверхности (14).

13. Капсула по любому из пп.1-3, 5, 10 и 11, отличающаяся тем, что она также содержит множество распорных элементов (19), вставленных между второй поверхностью (14) и нижней стенкой (3) для поддержания их на расстоянии друг от друга.

14. Капсула по п.13, отличающаяся тем, что распорные элементы (19) выполнены за одно целое с фильтровальным элементом (7) и приподняты относительно второй поверхности (14).

15. Капсула по п.13, отличающаяся тем, что указанное множество распорных элементов (19) образуют множество каналов (20) между второй поверхностью (14) фильтровального элемента (7) и нижней стенкой (3).

16. Капсула по п.13, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, некоторые из распорных элементов (19) имеют цилиндрическую форму.