КАПСУЛА С УПРАВЛЯЕМЫМ ОТКРЫВАНИЕМ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ Российский патент 2023 года по МПК B65D85/804 

[0001] Настоящее изобретение относится к капсуле для приготовления настоев или быстрорастворимых напитков.

[0002] В частности, настоящее изобретение относится к капсуле для упаковки концентрированных продуктов (например, в форме порошка, гранул, листьев) в заданных и одноразовых дозах, предназначенной для быстрого приготовления напитков (таких как чай, кофе, травяные чаи, молоко, шоколад и т.д.) путем введения внутрь самой капсулы жидкости под давлением (в большинстве случаев - горячей воды).

[0003] В области капсул или пакетиков для кофе или других настоев общеизвестно применение автоматических или полуавтоматических машин, снабженных дозирующим устройством, которое способно производить настой путем пропускания горячей воды под давлением через капсулу, содержащую собственно концентрат для заваривания или растворения.

[0004] Общий принцип работы этих машин заключается в перфорировании крышки, закрывающей капсулу, что позволяет через заварочный узел вводить поток горячей воды под давлением. После того, как получен настой концентрата, содержащегося внутри капсулы, заваренный напиток вытекает из капсулы и направляется машиной в чашку или конечную емкость.

[0005] В отрасли известны капсулы с механическим открыванием, т.е. в которых отверстие для выпуска напитка приводят в действие с помощью усилия, являющегося внешним по отношению к капсуле. Такие известные капсулы снабжены слоем герметизирующей пленки, обычно изготовленной из алюминия, которая расположена в нижней части капсулы, на ее основании, имеющем одну или несколько точек или профилей для разрезания или разрывания. Когда капсулу вставляют в заварочную камеру экстракционной машины, соударения капсулы со стенкой заварочной камеры активируют средство открывания, то есть разрезающие точки или профили внутри капсулы, которые контактируют с алюминиевым слоем до тех пор, пока они не пробьют или не разорвут его. Как только в слое герметизирующей пленки создано отверстие, заваренный напиток может вытекать через соответствующее отверстие в основании капсулы.

[0006] Эти известные капсулы являются довольно сложными с точки зрения конструкции, особенно в том, что касается формирования заострений или профилей в основании для разрезания/разрывания. Поэтому известные капсулы являются довольно дорогостоящими, особенно когда дело касается изготовления соответствующих пресс-форм. Кроме того, в таких капсулах, где отверстие получают путем перфорирования герметизирующей пленки, существует риск того, что заострение, которое проделало отверстие, если останется внутри самого отверстия, будет создавать препятствие, тем самым негативно влияя на правильное дозирование напитка.

[0007] В качестве альтернативы известны капсулы, которые, сами по себе, не имеют действующих заострений, но имеют профили для разрезания или разрывания, и в этом случае отверстие получают путем разрыва герметизирующей пленки. Однако в таких капсулах трудно контролировать осуществление разрыва, который может нежелательным образом распространяться на другие области основания, например, на лабиринт, предназначенный для предотвращения капельных утечек, что негативно отражается на его функциональности. Кроме того, неконтролируемый разрыв может также привести к отрыву участков герметизирующей пленки, которые могут быть смыты из капсулы вместе с напитком.

[0008] Целью настоящего изобретения является создание капсулы для приготовления настоя или быстрорастворимых напитков, которая решает проблемы, существующие в известном уровне техники.

[0009] В частности, задачей настоящего изобретения является предложить капсулу, которая гарантирует больший контроль во время открывания, а также более простое и менее затратное производство с достижением аналогичных характеристик с точки зрения качества заваренного напитка.

[0010] Эту задачу решают с помощью капсулы, в которой отверстие для выпуска заваренного напитка выполнено после отсоединения герметизирующего диска, расположенного внутри капсулы, с помощью средства толкания, активируемого усилием, которое является внешним по отношению к капсуле, что позволяет избежать использования любого средства для перфорирования или разрыва, которые предусмотрены в известных капсулах.

[0011] Эту задачу решают с помощью капсулы для приготовления настоя или быстрорастворимых напитков по п. 1, а также с помощью способа приготовления заваренного напитка по п. 11. Зависимые пункты формулы изобретения описывают предпочтительные варианты осуществления данного изобретения.

[0012] Характеристики и преимущества капсулы для приготовления настоя или быстрорастворимых напитков по настоящему изобретению станут очевидными из описания ниже, приведенного в качестве примера и без ограничений, в соответствии с прилагаемыми графическими материалами, на которых:

- на Фиг. 1а и 1b показан вид в разрезе капсулы по настоящему изобретению перед открыванием и после него, соответственно;

- на Фиг. 2 показан вид сверху в перспективе чашки для капсулы по настоящему изобретению в первом иллюстративном варианте осуществления;

- на Фиг. 2а и 2b показан вид в разрезе капсулы по настоящему изобретению, снабженной чашкой, показанной на Фиг. 2, и внутренний герметизирующий диск перед открыванием и после него, соответственно;

- на Фиг. 3 показан вид сверху в перспективе чашки для капсулы по настоящему изобретению во втором иллюстративном варианте осуществления;

- на Фиг. 3а и 3b показан вид в разрезе капсулы по настоящему изобретению, снабженной чашкой, показанной на Фиг. 3, и внутренний герметизирующий диск перед открыванием и после него, соответственно;

- на Фиг. 4 показан вид сверху в перспективе чашки для капсулы по настоящему изобретению в третьем иллюстративном варианте осуществления;

- на Фиг. 4а и 4b показан вид в разрезе капсулы по настоящему изобретению, снабженной чашкой, показанной на Фиг. 4, и внутренний герметизирующий диск перед открыванием и после него, соответственно;

- на Фиг. 5а и 5b показан вид в разрезе капсулы в дополнительном иллюстративном варианте осуществления перед открыванием и после него, соответственно.

[0013] В прилагаемых графических материалах и, в частности, на Фиг. 1а и 1b показана капсула для приготовления настоя или быстрорастворимых напитков, обозначенная позицией 1.

[0014] Капсула 1 содержит корпус или чашку 2, выполненную с возможностью ограничивать внутренний объем V для содержимого, по меньшей мере, одного вещества, которое следует заваривать или растворять, как правило, в порошковой или гранулированной форме.

[0015] Чашка 2 снабжена на одной стороне дном 3, и, на противоположной стороне, входным отверстием 21, которое ограничено кромкой 4, выступающей наружу.

[0016] Капсула 1 содержит крышку 6, прикрепленную путем приклеивания или приваривания к кромке 4 для герметизации чашки 2 сверху.

[0017] Чашка 2 в дне 3 имеет выпускное отверстие 31, ограниченное стаканом 32, которое позволяет вытекать заваренному напитку.

[0018] Внутри чашка 2 снабжена в дне 3 основанием 33, имеющим множество рельефных элементов 310, 320, 330, 340, 350, 360, которые вертикально выступают из упомянутого основания 33.

[0019] Верхняя поверхность рельефных элементов 310, 320, 330, 340, 350, 360 является практически плоской, и не имеет режущих, прокалывающих или разрывающих элементов. Кроме того, рельефные элементы 310, 320, 330, 340, 350, 360 имеют гладкие и закругленные кромки.

[0020] Предпочтительно, чтобы все рельефные элементы 310, 320, 330, 340, 350, 360 имели практически одинаковую протяженность по вертикали.

[0021] На верхней поверхности, по меньшей мере, некоторых из рельефных элементов 310, 320, 330, 340, 360 путем приклеивания или приваривания закреплен герметизирующий диск 5.

[0022] Как показано, например, на Фиг. 2, основание 33 содержит центральный участок 310, ограниченный первым рельефным элементом, закрывающим выпускное отверстие 31 стакана 32. Центральный участок 310 снабжен, по меньшей мере, одним отверстием 311, соединяющим внутреннюю часть чашки 2 с выпускным отверстием 31 так, чтобы позволять заваренному напитку вытекать из капсулы 1. Предпочтительно центральный участок 310 содержит ряд соединительных отверстий 311.

[0023] Основание 33 содержит лабиринт 30, ограниченный, по меньшей мере, одним дополнительным рельефным элементом 320, 330, 34 0. Лабиринт 30 имеет практически круглую форму и расположен концентрично относительно стакана 32 (и центрального участка 310).

[0024] Каждый рельефный элемент 320, 330, 340 лабиринта 30 снабжен множеством предпочтительно диагональных канавок, предусмотренных на верхней поверхности каждого рельефного элемента лабиринта, которые выполнены с возможностью вытекания заваренного напитка из капсулы 1.

[0025] В примере, показанном на Фиг. 1 и 2, лабиринт 30 ограничен первым участком 320 лабиринта, вторым участком 330 лабиринта и третьим участком 340 лабиринта, которые расположены концентрично относительно стакана 32.

[0026] В примере (не показан) лабиринт 30 образован одиночным кольцевым рельефным элементом, который снабжен радиальными канавками, расположенным по зигзагообразной схеме.

[0027] Преимущественно, когда герметизирующий диск 5 прикреплен к верхней поверхности лабиринта 30, множество канавок лабиринта обеспечивает противокапельную функцию за счет капиллярного эффекта.

[0028] Основание 33 содержит внешнюю кромку 360, ограниченную дополнительным рельефным элементом, на котором путем приклеивания или приваривания закреплен герметизирующий диск 5.

[0029] В одном иллюстративном варианте осуществления, показанном на Фиг. 2, основание 33 содержит накопительное отделение 352 для вытекания заваренного напитка из капсулы 1. Накопительное отделение 352, ограниченное между лабиринтом 30 и кромкой 360, представляет собой кольцевую канавку, утопленную по отношению к лабиринту 30 и кромке 360.

[0030] В другом иллюстративном варианте осуществления, показанном на Фиг. 3 и 4, основание 33 также содержит множество секторов 350, ограниченных дополнительными рельефными элементами, расположенными между лабиринтом 30 и кромкой 360 внутри накопительного отделения 352.

[0031] В примере на Фиг. З секторы 350 расположены по окружности относительно стакана 32.

[0032] В примере на Фиг. 4 секторы 350 расположены радиально относительно стакана 32.

[0033] Секторы 350 предпочтительно являются ровными и не имеют режущих, прокалывающих или разрывающих элементов.

[0034] В одном иллюстративном варианте осуществления герметизирующий диск 5 опирается на верхнюю поверхность секторов 350.

[0035] В одном иллюстративном варианте осуществления секторы 350 имеют практически плоскую верхнюю поверхность.

[0036] В одном варианте секторы 350 имеют практически такую же протяженность по вертикали, что и другие рельефные элементы 310, 320, 330, 340, которые образуют основание 33. В другом варианте секторы 350 имеют меньшую протяженность по вертикали, то есть они расположены ниже по сравнению с другими рельефными элементами 310, 320, 330, 340, которые образуют основание 33.

[0037] Секторы 350 ограничивают множество отделений 351, или отсеков или объемов, которые позволяют заваренному напитку вытекать из капсулы 1. В частности, отделение 351 ограничено между парой смежных секторов 350. Наличие сектора 350 позволяет диску 5 опираться таким образом, чтобы обеспечить достаточную ширину прохода для правильного и легкого вытекания заваренного напитка.

[0038] Преимущественно, поскольку диск опирается только на верхнюю поверхность секторов 350, не будучи приварен или приклеен к ним, он может свободно скользить во время осевого смещения, создаваемого средством толкания, которое приводится в действие усилием давления снаружи капсулы.

[0039] Капсула 1 содержит герметизирующий диск 5, закрепленный внутри чашки 2 на ее дне 3, выполненный с возможностью герметизации чашки 2 снизу. Диск 5 расположен между внутренним объемом V и рельефными элементами 310, 320, 330, 340, 350, 360.

[0040] Таким образом, капсула 1 снабжена герметичной камерой 12, которая ограничена сверху крышкой 6 и снизу диском 5, внутри которой содержится вещество, которое должно быть заварено или растворено.

[0041] Наличие герметичной камеры 12 является важным условием для надлежащего содержания и сохранения вещества: герметично запечатанная камера 12 позволяет сохранять с течением времени органолептические свойства вещества, предназначенного для заваривания или растворения, и обеспечивает оптимальное качество заваренного напитка. Важным элементом для получения герметично запечатанной камеры 12 является надлежащая газонепроницаемость системы крепления герметизирующего диска 5 внутри капсулы 1.

[0042] Предпочтительно герметизирующий диск 5 образован одиночным участком диска, то есть представляет собой цельную деталь.

[0043] Диск 5 закреплен на основании 33 чашки 2, в частности, на внешней кромке 360, податливым, то есть отслаиваемым образом так, что он отсоединяется от внешней кромки 360, когда его толкают (поднимают) с помощью средства толкания, которое приводится в действие усилием, являющимся внешним по отношению к капсуле 1.

[0044] Податливое или отслаивающееся крепление обеспечивается, например, за счет использования термоклеющего лака с низким уровнем адгезии, или клея с низким уровнем адгезии, или за счет ослабленного сварного шва, который называют отслаивающимся.

[0045] Предпочтительно, сварной шов является отслаиваемым сварным швом и обеспечивает меньшее усилие отсоединения, чем обычный сварной шов.

[0046] В одном иллюстративном варианте осуществления отслаивающийся сварной шов получают путем введения определенной процентной доли другого материала, называемого посторонней примесью (или даже загрязняющим веществом), в материал, образующий нижний слой диска 5 (материал, сопрягаемый с материалом основания 33, на котором должен быть закреплен диск 5), чтобы добиться ослабления сварного шва.

[0047] Например, капсула изготовлена из полипропилена (ПП), а нижний слой диска 5 представляет собой соединение полипропилена с полиэтиленом в качестве загрязнителя (соединение ПП/ПЭ). Полиэтилен (ПЭ) в слое диска 5, который должен входить в контакт с дном капсулы, используется для того, чтобы сделать диск 5 несовместимым с капсулой, которая изготовлена из полипропилена. Полиэтилен (ПЭ), вводимый в диск 5, предназначен для создания неоднородного взаимодействия во время фазы сварки, что приводит к более низкому уплотняющему усилию в самом сварном шве, за счет использования свойства несовместимости между полиэтиленом (ПЭ) и полипропиленом (ПП).

[0048] В предпочтительном примере нижний слой диска 5 представляет собой соединение полипропилена с полиэтиленом в качестве загрязнителя (или другим компонентом, который не совсем совместим с полипропиленом), который присутствует в процентном содержании от 3% до 25%, предпочтительно от 8% до 20%, более предпочтительно - от 10% до 15%.

[0049] В другом иллюстративном варианте осуществления отслаивающийся сварной шов получают с использованием в качестве материала, составляющего нижний слой диска 5, материала, который отличается от материала, используемого для основания 33, на котором должен быть закреплен диск 5.

[0050] В капсуле 1 диск 5 постоянно закреплен на лабиринте 30 или, по меньшей мере, на внешнем рельефном элементе 340, который образует лабиринт 30. Этот постоянный сварной шов предотвращает отсоединение или отделение герметизирующего диска 5 от лабиринта, что может ухудшить функцию защиты от капельных протечек.

[0051] Диск 5 предпочтительно постоянно приклеен или приварен к центральному участку 310.

[0052] В иллюстративном варианте осуществления с секторами 350 (Фиг. 3 и 4) диск 5 просто лежит, без закрепления (отслаиваемого или постоянного) на секторах 350. [0053] Капсула 1 для приготовления настоя или быстрорастворимых напитков также содержит средство для толкания герметизирующего диска 5, срабатывающее перед подачей в капсулу жидкости под давлением. Средство толкания выполнено с возможностью толкания диска 5 до тех пор, пока не дойдет до отслаиваемого сварного шва, вызвав отсоединение диска 5 от основания 33 и открытие канала Р для выпуска заваренной жидкости.

[0054] В дне 3 капсулы выполнены средства толкания.

[0055] Средство для толкания диска содержит наружную кромку 81, соединенную посредством первой линии 84 сгиба с промежуточным участком 82, который, в свою очередь, соединен с помощью второй линии 85 сгиба с центральным участком 83. Таким образом, промежуточный участок 82 расположен между наружной кромкой 81 и центральным участком 83.

[0056] Следует отметить, что, по меньшей мере, центральный участок 83 является сминаемым внутрь чашки 2 за счет поворота вокруг упомянутой второй линии 85 сгиба под действием усилия давления, приложенного извне капсулы к упомянутому центральному участку 83 и/или упомянутому промежуточному участку 82.

[0057] Предпочтительно, промежуточный участок 82 также может сминаться внутрь чашки 2 за счет поворота вокруг первой линии сгиба 84 и второй линии 85 сгиба, соответственно, под действием усилия давления, приложенного извне к центральному участку 83 и/или промежуточному участку 82.

[0058] Следует отметить, что:

- периферийная кромка 81 соответствует, по меньшей мере частично, внешней кромке 360 внутреннего основания 33;

- центральный участок 83 соответствует, по меньшей мере, частично лабиринту 30 и центральному участку 310 внутреннего основания 33;

- промежуточный участок 82 соответствует, по меньшей мере частично, отделению 351, 352 основания 33.

[0059] Предпочтительно, центральный участок 83 имеет круглую форму, соосную с продольной осью симметрии X чашки 2. Кроме того, усилие давления действует извне капсулы 1, по меньшей мере, на центральный участок 83 в направлении, практически параллельном продольной оси симметрии X.

[0060] Следовательно, начиная с закрытого рабочего положения капсулы 1 (показанного, в частности, на Фиг. 1а, 2а, 3а и 4а), усилие давления прикладывают к центральному участку 83 и/или промежуточному участку 82, при этом, по меньшей мере, центральный участок 83 (предпочтительно также промежуточный участок 82) выполнен с возможностью смятия внутрь объема чашки 2. Смятие центрального участка 83 приводит к осевому смещению (в направлении внутрь чашки 2) лабиринта 30, к которому постоянно прикреплен диск 5. Эта направленная вверх деформация приводит к подъему диска 5, в результате чего отслаиваемый сварной шов (на внешней кромке 360) подается и открывается канал Р для выпуска заваренной жидкости, в результате чего капсула 1 оказывается в своем рабочем положении дозирования, как показано на Фиг. 1b, 2b, 3b и 4b.

[0061] Предпочтительно, средство толкания представляет собой средство самофиксации, то есть капсула 1 имеет два стабильных состояния, когда она поддерживается в закрытом рабочем положение до тех пор, пока средство толкания не будет активировано, а после открытия она сохраняет свое рабочее положение дозирования.

[0062] Линии 84, 85 сгиба предпочтительно сформированы в виде линий суженного материала или в виде более тонких участков стенки или канавок, выполненных в стенке. Кроме того, промежуточный участок 82 является жестким, что позволяет открываться с фиксацией положения.

[0063] Предпочтительно, центральный участок 83 снабжен снаружи, по меньшей мере, одним упорным элементом 83, выполненным с возможностью соударения с частью машины для экстрагирования напитка, например, со стенкой заварочной камеры, в которую вставлена капсула 1.

[0064] Упорный элемент 83 выполнен, например, в виде одного или нескольких кантов или кольцевого обода (как показано на Фиг. 2, 3 и 4).

[0065] Предпочтительно, диск 5 представляет собой пластиковую пленку, которая не разрушается или не разрывается из-за повышенного давления внутри капсулы 1.

[0066] При использовании капсулу 1 помещают в специальное гнездо, обычно в заварочной камере, предусмотренной в машине для экстракции. При вставке капсулы 1 упорный элемент 88, выступающий из центральной части 83, ударяется о стенку заварочной камеры. Когда заварочная камера закрыта, капсула прижимается к стенкам заварочной камеры, создавая усилие давления на упорный элемент 88, который активирует средство толкания.

[0067] Как альтернатива, капсула 1 может быть открыта пользователем вручную перед ее вставкой в машину для экстрагирования путем приложения давления к дну чашки 2, на центральном участке 83 и/или промежуточном участке 82, при этом такое давление активирует средство толкания.

[0068] Средство толкания, приводимое в действие давлением снаружи капсулы, толкает уплотнительный диск 5 вверх до тех пор, пока он не отсоединится (без разрушения и разрыва) от кромки 360, к которой он прикреплен с возможностью отслаивания, тем самым переводя капсулу из закрытого рабочего положения (как показано на Фиг. 2а) в рабочее положение дозирования (как показано на Фиг. 2b), в котором внутренний объем защитной оболочки 3 сообщается с пространством вне капсулы 1.

[0069] Капсула по настоящему изобретению может быть использована для упаковки концентрированных продуктов (в форме порошка, гранул или листьев) в заданных и одноразовых дозах, для быстрого приготовления напитков, таких как листовой или растворимый чай, порошкообразный или растворимый кофе, травяные чаи, молоко, шоколад, или других обезвоженных и растворимых продуктов.

[0070] Капсула 1, в ее различных вариантах, может быть использована для быстрого приготовления напитков (таких как чай, кофе, травяной чай, молоко, шоколад и т.д.) с помощью автоматических или полуавтоматических машин, снабженных узлом дозирования, которые способны производить заваривание путем пропускания через капсулу 1 горячей воды под давлением.

[0071] Предпочтительно, чтобы в варианте капсулы 1, предназначенном для приготовления завариваемых напитков, например, содержащих кофейный порошок для экстракции, или чайные листья, или травяные чаи, был предусмотрен фильтр 25, расположенный между пищевым продуктом и диском 5.

[0072] Фильтр 25 закреплен (на внутренней стороне стенки чашки 2) на определенном расстоянии над диском 5 так, что средство толкания (т.е. лабиринт 30) не повреждают фильтр при открытии капсулы.

[0073] Преимущественно, наличие фильтра замедляет выходящий поток экстрагируемой жидкости, которая в течение определенного периода времени остается в контакте с продуктом, который требуется заваривать или растворять, чтобы обеспечить оптимальный завариваемый напиток.

[0074] В дополнительном иллюстративном варианте осуществления, показанном на Фиг. 5а и 5b, данная капсула содержит:

- герметизирующий диск 5, прикрепленный с возможностью отслаивания к кромке 360 в приподнятом положении относительно лабиринта 30;

- нижний диск 5', постоянно закрепленный на верхней поверхности лабиринта 30 и закрывающий канавки сверху так, что лабиринт 30 способен осуществлять противокапельную функцию за счет капиллярного эффекта.

[0075] В одном примере действия лабиринт 30 представляет собой средство для толкания диска 5, то есть лабиринт 30 толкает диск 5 так, чтобы он поднимался, отделяясь от кромки 360 и образуя проход Р по направлению к выходу из капсулы.

[0076] В дополнительном примере действия капсула также содержит множество секторов 350, расположенных на промежуточном участке 82, и именно секторы 350 толкают диск 5 так, чтобы он поднялся и отделился от кромки 360, образовав проход Р по направлению к выходу из капсулы (Фиг. 4b).

[0077] Настоящее изобретение также относится к способу приготовления напитка, завариваемого с помощью капсулы 1 по настоящему изобретению, в котором открытие канала для выпуска напитка получают путем отсоединения/отделения уплотнительного диска 5 от кромки, к которой он прикреплен отслаиваемым образом, с помощью средств толкания внутри чашки 2, активируемых внешним давлением, действующим на дно 3 капсулы.

[0078] В частности, данный способ содержит следующие этапы:

- приведения в действие средства давления путем приложения давления к упомянутому центральному участку 83 и/или к упомянутому промежуточному участку 82 до тех пор, пока центральный участок 83 не сомнется внутрь чашки 2, чтобы поднять диск 5 и отсоединить его от кромки 360 и, тем самым, образовать вокруг диска 5 выпускной канал Р для напитка;

- введения в чашку 2 через крышку 6 жидкости для заваривания или растворения пищевого продукта, содержащегося во внутреннем объеме V и, таким образом, получения напитка.

[0079] Следует отметить, что средство давления можно активировать вручную или путем вставки капсулы в машину для экстракции.

[0080] Поэтому при использовании, начиная с закрытого рабочего положения капсулы 1, за счет приложения усилия к центральному участку 82 или к промежуточному участку 83, центральный участок 82 сжимают так, чтобы смять его внутрь, а вместе с ним и лабиринт 30, на котором закреплен диск 5. Смещение лабиринта 30 вызывает подъем диска 5 и его последующее отсоединение от кромки 360, к которому он прикреплен с возможностью отслаивания, с тем, чтобы достичь рабочего положения дозирования, открыв проход для напитка из внутреннего объема емкости 3 за пределы капсулы 1 через стакан 32.

[0081] Следует отметить, что выпускной канал для напитка не проходит через диск 5, а огибает его.

[0082] Затем машина для экстракции выполняет отверстие в крышке 6, закрывая капсулу 1, и подает внутрь камеры, в которой содержится пищевой продукт, жидкость (как правило, горячую воду под давлением), предназначенную для заваривания или растворения этого пищевого продукта с образованием напитка. Напиток вытекает через выпускной канал, обходя диск 5, к выпускному отверстию 31, а затем через стакан 32 направляется в чашку или конечную емкость.

[0083] Из-за остаточного давления и газа, остающегося внутри капсулы в конце экстракции, в известных капсулах через отверстие в крышке, выполненное дозировочной иглой машины для экстракции, может выходить струя жидкости. Это явление известно в промышленности как «эффект кита», и, хотя происходит редко и случайным образом, оно считается негативным и нежелательным эффектом. Во-первых, остаточная жидкость внутри капсулы в конце дозирования все еще остается очень горячей, а поскольку разбрызгивание является совершенно неконтролируемым, этот эффект опасен для пользователя, который может обжечься. Кроме того, утечка жидкости через крышку также нежелательна с точки зрения необходимости очистки экстракционной машины, так как это может привести к размножению бактерий вокруг камеры заваривания или внутри нее.

[0084] Капсула 1, составляющая объект настоящего изобретения, преимущественно лишена этого «эффекта кита», который является типичным для известных капсул.

[0085] Фактически, капсула 1 снабжена упругодеформируемым участком, который допускает первоначальное уменьшение объема капсулы и последующим его увеличением для возврата к исходному объему. Обратимость упругодеформируемого участка позволяет капсуле 1 сжиматься, а затем расширяться для восстановления первоначального объема.

[0086] У своего дна 3 капсула 1 содержит участок 82, 83, сминаемый по направлению к внутренней части чашки 2 под действием усилия внешнего давления. Этот сминаемый участок 82, 83 является обратимым, то есть он может повторно расширяться в направлении наружу чашки 2 так, чтобы вернуться к своей исходной форме под действием усилия от внутреннего давления.

[0087] Предпочтительно, чтобы внешний объем капсулы был уменьшен в пределах от 1% до 3%. Предпочтительно, чтобы уменьшение объема происходило у дна 3 чашки 2, в то время как внутренний объем V отделения, где находится пищевой продукт, который нужно заваривать или растворять, оставался бы практически неизменным.

[0088] В частности, как показано на Фиг. 2а и 2b, периферийная кромка 81 соединена с промежуточным участком 82 первой линией 84 сгиба, а промежуточный участок 82 соединен с центральным участком 83 второй линией 85 сгиба. Зона изгиба ограничена между периферийной кромкой 81 и первой линией 84 сгиба.

[0089] Линия сгиба 84, 85, также называемая диафрагмой, имеет толщину Sd, составляющую от 20% до 60% от толщины Sc центрального участка 83 или толщины Sb периферийной кромки 81, где 20% - это минимальный предел, который позволяет осуществлять производство чашки 2 литьем под давлением, а 60% - это максимальный предел, позволяющий избежать чрезмерной жесткости диафрагмы. Предпочтительно, линия сгиба 84, 85 имеет толщину Sd, составляющую от 30% до 50% толщины Sc центрального участка 83 или толщины Sb периферийной кромки 81, и этот диапазон представляет собой наилучший компромисс между пригодностью для изготовления и эластичностью диафрагмы.

[0090] В исходной конфигурации, показанной на Фиг. 2а, то есть перед открытием капсулы 1, промежуточный участок 82 наклонен под углом а к горизонтальной плоскости Р, заданной центральным участком 83. Промежуточный участок 82 наклонен под углом а, составляющим от 5° до 45°, где 5° является минимальным пределом для эффективной работы средства толкания (то есть отсоединения диска 5 для открытия капсулы 1), а 45° - максимальный предел, позволяющий избежать чрезмерной жесткости промежуточного участка.

Предпочтительно, промежуточный участок 82 наклонен под углом 20°, что является наилучшим компромиссом для эффективной работы средства толкания.

[0091] Зона изгиба имеет толщину Sf, величина которой находится в пределах между толщиной Sd первой линии 84 сгиба и толщиной Sb периферийной кромки 81. Предпочтительно, чтобы толщина Sf зоны изгиба постепенно уменьшалась по направлению к первой линии 84 изгиба.

[0092] Как описано выше, капсулу 1 вставляют в камеру заваривания экстракционной машины до тех пор, пока дно 3 чашки 2 не войдет в контакт со стенкой камеры заваривания. Когда заварочная камера закрыта, капсула 1 дополнительно прижимается к стенкам заварочной камеры, создавая усилие давления, действующее на дно 3 до тех пор, пока сминаемый участок 82, 83 не будет вжат в чашку 2. Как альтернатива, перед вставкой в машину для экстракции пользователь может вручную нажимать на дно 3 чашки 2 до тех пор, пока сминаемый участок 82, 83 не будет вжат внутрь.

[0093] В конце дозирования заварочная камера снова открывается, и капсула возвращается к своей исходной конфигурации: остаточное давление внутри капсулы 1 действует изнутри на дно 3 чашки 2 до тех пор, пока сминаемый участок 82, 83 снова не будет выправлен наружу. Таким образом, внутренний объем капсулы 1 увеличивается, обеспечивая декомпрессию газа, оставшегося в чашке 2, и, как следствие, снижение давления внутри самой капсулы. Такое изменение внутреннего объема капсулы 1 позволяет решить проблему «эффекта кита».

[0094] Использование сминаемой структуры на дне 3 чашки 2 в качестве деформируемого участка капсулы 1 допускает обратимое уменьшение объема V капсулы без ущерба для объема отделения, содержащего пищевой продукт, который остается практически неизменным. И наоборот, деформируемый участок (например, в форме сильфона) на боковых стенках, ограничивающих отделение, в котором содержится пищевой продукт, может не только уменьшать полезное пространство, предназначенное для содержания самого продукта, но и образовывать в фазе сжатия выпуклые формы, что нежелательно для правильной экстракции пищевого продукта.

[0095] Кроме того, использование сминаемой структуры на дне 3 чашки 2 в качестве деформируемого участка капсулы 1 имеет преимущество с технической точки зрения - такая конструкция проще и может быть изготовлена путем литья под давлением.

[0096] С точки зрения инноваций, капсула для приготовления настоя или быстрорастворимых напитков по настоящему изобретению позволяет точно контролировать формировать выпускного канала для напитка. Фактически, в такой капсуле выпускной канал для напитка не проходит через диск 5, а огибает его, что позволяет устранить любой риск неконтролируемого разрыва.

[0097] Преимущественно, средства толкания способны воздействовать на диск с большим усилием, обеспечивая безопасность отслаиваемого сварного шва по мере того, как он подается, и, следовательно, гарантируя безопасность открытия выпускного канала для напитка.

[0098] Открытие капсулы преимущественно определяется разобщением (отсоединением) диска и основания, к которому он прикреплен, причем такое разобщение происходит только по отслаиваемому сварному шву, а по постоянному сварному шву, то есть по лабиринту, обеспечивающему противокапельное действие, разобщение не происходит.

[0099] Преимущественно, в капсуле по данному изобретению толкающим элементом диска является сам лабиринт: такое решение предотвращает любое отсоединение диска от лабиринта, который предназначен для обеспечения противокапельного действия.

[00100] Очевидно, что специалист в данной области техники может вносить изменения в описанную выше капсулу, не выходя за пределы объема защиты, который определен приведенной далее формулой изобретения.

Изобретение относится к капсуле для упаковки концентрированных продуктов в заданных и одноразовых дозах, предназначенной для быстрого приготовления напитков (таких как чай, кофе, травяные чаи, молоко, шоколад и т.д.) путем введения внутрь самой капсулы жидкости под давлением. Капсула (1) содержит средство толкания для диска (5), которое расположено в дне (3), содержащее, по меньшей мере, центральный участок (83), который сминается внутрь чашки (2) под действием усилия давления, прилагаемого извне. Данная капсула отличается тем, что внутренний герметизирующий диск (5) прикреплен к кромке (360) с помощью отслаиваемого сварного шва, и тем, что смятие промежуточного участка (82) толкает диск (5), который, за счет подъема, отсоединяется от кромки (360), образуя тем самым канал (Р) к выходному отверстию капсулы. Технический результат заключается в обеспечении большего контроля во время открывания, а также более простого и менее затратного производства с достижением аналогичных характеристик с точки зрения качества заваренного напитка. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Капсула (1) для приготовления настоя или быстрорастворимых напитков, содержащая:

- чашку (2), выполненную с возможностью ограничения внутреннего объема (V) для содержания, по меньшей мере, одного пищевого продукта, который нужно заваривать или растворять, причем упомянутая чашка (2) закрыта сверху крышкой (6), упомянутая чашка снабжена дном (3), которая имеет:

- отверстие (31) для выпуска заваренного напитка,

- внутреннее основание (33), снабженное внешней кромкой (360) и внутренними рельефными элементами (310, 320, 330, 340, 350);

- диск (5), расположенный внутри чашки (2), между пищевым продуктом и рельефными элементами (310, 320, 330, 340, 350);

- герметичную камеру (12), в которой содержится пищевой продукт, причем упомянутая камера (12) ограничена сверху крышкой (6), а снизу - диском (5), прикрепленным к основанию (33) по кромке (360);

- средство толкания для диска (5), расположенное в дне (3), содержащее периферийную кромку (81), соединенную посредством первой линии (84) сгиба с промежуточным участком (82), упомянутый промежуточный участок (82) соединен посредством второй линии (85) сгиба с центральным участком (83); при этом, по меньшей мере, упомянутый центральный участок (83) может сминаться внутрь чашки (2) за счет поворота вокруг упомянутой второй линии (85) сгиба под действием усилия давления, прилагаемого извне к упомянутому центральному участку (83) и/или к упомянутому промежуточному участку (82);

отличающаяся тем, что диск (5) прикреплен к кромке (360) с помощью отслаиваемого сварного шва, и тем, что смятие внутрь промежуточного участка (82) толкает диск (5), который, поднимаясь, отсоединяется от кромки (360), образуя тем самым канал (Р) к выходному отверстию капсулы.

2. Капсула (1) по п. 1, дополнительно содержащая противокапельный лабиринт (30), расположенный на центральном участке (83), отличающаяся тем, что упомянутый лабиринт (30) представляет собой средство толкания диска (5), причем упомянутый лабиринт (30) ограничен, по меньшей мере, одним внутренним рельефным элементом (320, 330, 340), имеющим верхнюю поверхность, при этом упомянутая верхняя поверхность снабжена множеством канавок, а диск (5) постоянно закреплен на упомянутой верхней поверхности.

3. Капсула (1) по п. 1, содержащая:

- противокапельный лабиринт (30), расположенный на центральном участке (83), причем упомянутый лабиринт (30) ограничен, по меньшей мере, одним внутренним рельефным элементом (320, 330, 340), имеющим верхнюю поверхность, при этом упомянутая верхняя поверхность снабжена множеством канавок, а нижний диск (5') постоянно закреплен на упомянутой верхней поверхности;

- множество секторов (350), ограниченных дополнительными рельефными элементами на основании (33), которые расположены между лабиринтом (30) и кромкой (360); при этом упомянутое множество секторов (350) представляет собой средство толкания диска (5).

4. Капсула (1) по любому из пп. 2 и 3, в которой лабиринт (30) ограничен первым участком лабиринта (320), вторым участком лабиринта (330) и третьим участком лабиринта (340), которые расположены концентрическим образом, при этом каждый упомянутый участок (320, 330, 340) лабиринта снабжен на своей верхней поверхности множеством диагональных канавок.

5. Капсула (1) по любому из пп. 2 и 3, в которой лабиринт (30) ограничен одиночным кольцевым рельефным элементом, который выполнен на верхней поверхности и имеет множество радиальных канавок, расположенных по зигзагообразной схеме.

6. Капсула (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой центральный участок (83) снаружи снабжен, по меньшей мере, одним упорным элементом (83), на который воздействует усилие давления.

7. Капсула (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой диск (5) содержит нижний слой, выполненный из того же материала, что и кромка (360), но с добавлением загрязняющего вещества.

8. Капсула (1) по любому из предшествующих пунктов, снабженная упругодеформируемым участком, выполненным с возможностью обратимого изменения объема капсулы, причем упомянутый упругодеформируемый участок является сминаемым участком (82, 83) в дне (3).

9. Капсула (1) по п. 8, в которой упомянутый упругодеформируемый участок позволяет уменьшить объем капсулы в пределах от 1% до 3%, и при этом упомянутое уменьшение объема происходит у дна (3) чашки (2).

10. Капсула (1) по п. 8 или 9, в которой упомянутая упругодеформируемый участок представляет собой центральный участок (83), который может сминаться по направлению к внешней стороне чашки (2) за счет поворота вокруг упомянутой второй линии (85) сгиба для изменения ее исходной формы под действием усилия от внутреннего давления.

11. Капсула (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой упомянутая линия (84, 85) сгиба имеет толщину Sd величиной между 20% и 60% от толщины Sc центрального участка (83) или от толщины (Sb) периферийной кромки (81), предпочтительно от 30% до 50%.

12. Капсула (1) по п. 11, в которой, перед открытием для выпуска напитка, промежуточный участок (82) наклонен относительно горизонтальной плоскости Р, ограниченной центральным участком 83, под углом α, имеющим величину между 5° и 45°.

13. Капсула (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой зона изгиба с толщиной Sf ограничена между периферийной кромкой (81) и первой линией (84) сгиба, толщина которой постепенно уменьшается по направлению к первой линии (84) сгиба.

14. Способ приготовления напитка из капсулы (1) по п. 1 с помощью машины для приготовления напитка, содержащий этапы:

- приведения в действие средства давления путем приложения давления на упомянутый центральный участок (83) и/или на упомянутый промежуточный участок (82) до тех пор, пока центральный участок (83) не сомнется внутрь чашки (2), чтобы поднять диск (5) и отсоединить его от кромки (360) и тем самым образовать вокруг диска (5) выпускной канал (Р) для напитка;

- введения в чашку (2) через крышку (6) жидкости для заваривания или растворения пищевого продукта, содержащегося во внутреннем объеме (V), и, таким образом, получения напитка.

15. Способ приготовления напитка по п. 14, в котором после этапа получения напитка предусмотрен этап:

- освобождения капсулы (1) от любых сужений за счет выдавливания центрального участка (83) по направлению к внешней стороне чашки (2) так, чтобы увеличить внутренний объем капсулы (1) и снизить остаточное внутреннее давление.