Герметичная капсула для приготовления напитка, в частности кофе - RU2636025C2
Код документа: RU2636025C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к герметичной капсуле предпочтительно без внутреннего фильтра для приготовления напитка, в частности кофе эспрессо, посредством подачи среды под давлением, например горячей воды и/или пара.
В частности, изобретение относится к герметичной капсуле, содержащей:
чашеобразный корпус, имеющий, по существу, плоский верхний фланец, радиально выступающий наружу, боковую стенку и гибкую нижнюю стенку, и
гибкую крышку, приваренную к фланцу чашеобразного корпуса с целью образования герметичной камеры, содержащей порцию гранулированного материала, в частности жареного молотого кофе, для приготовления напитка, в частности кофе эспрессо;
при этом гранулированный материал предварительно сжат в вышеуказанной камере в направлении, перпендикулярном плоскости, содержащей вышеуказанный фланец, для образования плотного сжатого участка вышеуказанного материала, и в вышеуказанной камере создается вакуум до такой степени, чтобы крышка, по существу, присоединялась к верхней поверхности вышеуказанного участка; и
между фланцем и нижней стенкой боковая стенка чашеобразного корпуса имеет кольцевую ступень, которая обеспечивает локальное уменьшение сечения вышеуказанной камеры в направлении нижней стенки.
Герметичная капсула этого типа известна из документа ЕР 1886942 А от имени того же заявителя. В такой капсуле по существующему уровню техники боковая стенка чашеобразного корпуса образует, по существу, цилиндрический верхний участок, который соединен с нижним участком, по существу, имеющим форму усеченного конуса, посредством кольцевой ступени. Последняя обеспечивает уменьшение диаметра сечения вышеуказанного корпуса. Однако эта кольцевая ступень расположена намного ближе к крышке и соответствующему фланцу, чем к нижней стенке чашеобразного корпуса. Кроме того, радиальная протяженность этой ступени явно мала, поэтому она оказывает абсолютно незначительное влияние на течение среды, подаваемой под давлением в капсулу во время процесса приготовления напитка.
В документах WO 92/07775 и ЕР 1783066 А2 описана герметичная капсула для приготовления напитка, в частности кофе, содержащая чашеобразный корпус, нижняя стенка которого может деформироваться без разрывания под действием среды, подаваемой в капсулу, перемещаясь в сторону от крышки и приходя в контакт с перфорирующим устройством. Капсула, описанная в этих документах, имеет кольцевую боковую стенку, которая имеет равномерную форму в виде усеченного конуса без какой-либо ступени, способной обеспечить локальное уменьшение сечения.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить герметичную капсулу для приготовления напитка, в частности кофе, которая имеет улучшенные характеристики.
Эта задача совместно с другими задачами изобретения решается с помощью герметичной капсулы, описанной выше и отличающейся в первую очередь тем, что
нижняя стенка чашеобразного корпуса может деформироваться под действием среды, подаваемой в капсулу, смещаясь в сторону от крышки, и что
вышеуказанная ступень расположена ближе к нижней стенке чашеобразного корпуса, чем к вышеуказанному фланцу, и обеспечивает местное уменьшение сечения камеры по меньшей мере на 25%.
В герметичной камере по настоящему изобретению ступень в результате резкого и значительного локального уменьшения сечения обеспечивает соответствующее заметное увеличение скорости течения среды через капсулу, в частности, вблизи нижней стенки, тем самым, облегчая деформацию этой стенки в направлении соответствующего перфорирующего устройства. В результате решения по изобретению создается возможность выполнения эффективной экстракции напитка, несмотря на то, что из-за предварительного уплотнения гранулированного материала в капсуле этот материал оказывает определенное сопротивление течению среды под давлением, что ведет к соответствующей потере напора.
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения станут понятными из подробного описания, приведенного ниже только в качестве неограничивающего примера, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
на фиг. 1 показана герметичная капсула по настоящему изобретению, вид в перспективе;
на фиг. 2 - то же, вид в разрезе по линии II-II на фиг. 1; и
на фиг. 3 - показана капсула согласно варианту осуществления изобретения, вид в разрезе, подобный виду на фиг. 2.
На чертежах ссылочная позиция 1 обозначает в целом герметичную капсулу по настоящему изобретению для приготовления напитка, в частности кофе эспрессо, посредством подачи среды, обычно горячей воды и/или пара, под давлением.
Капсула 1 содержит чашеобразный корпус 2, который имеет сверху, по существу, плоский фланец 2а, выступающий радиально наружу.
Корпус 2 может быть традиционно выполнен, например, в виде многослойной конструкции с внутренним слоем из полипропилена, промежуточным слоем из EVOH (сополимер этилена и винилового спирта) и наружным слоем из полипропилена.
Чашеобразный корпус 2 имеет боковую стенку, обозначенную в целом как 2b, и гибкую нижнюю стенку 2с.
На фиг. 2 показан вариант выполнения, в котором боковая стенка 2b чашеобразного корпуса 2 имеет, по существу, цилиндрический верхний участок 2d, за которым следует участок 2е, по существу, в форме усеченного конуса, который постепенно суживается к нижней стенке 2с.
Цилиндрический участок 2d имеет высоту, которая значительно меньше высоты участка 2е в форме усеченного конуса. Последний имеет угол конусности, обозначенный как α на фиг. 2 и равный 0-8°, предпочтительно 2-4°.
У нижнего конца участка 2е стенки в форме усеченного конуса боковая стенка 2b чашеобразного корпуса 2 имеет кольцевую ступень 2f, которая обеспечивает резкое локальное уменьшение сечения корпуса к нижней стенке 2с. Радиальная протяженность Δr ступени 2f обеспечивает местное уменьшение внутреннего сечения корпуса 2 по меньшей мере на 25% и предпочтительно примерно 35%.
Под ступенью 2f боковая стенка 2b чашеобразного корпуса 2 имеет нижний участок 2g стенки, который, по существу, имеет форму усеченного конуса и соединен с нижней стенкой 2с криволинейными и выпуклыми участками 2h.
Высота he участка 2е в форме усеченного конуса предпочтительно примерно равна или превышает общую высоту hg,h участка 2g и 2h стенки.
Следовательно, ступень 2f расположена ближе к нижней стенке 2с, чем к фланцу 2а.
Гибкая крышка 3 приварена к фланцу 2а чашеобразного корпуса 2. Эта крышка, к примеру, образована в виде многослойной конструкции, например, с внутренним слоем из полипропилена и наружным слоем из алюминия.
Сварка края гибкой крышки 3 и фланца 2а чашеобразного корпуса 2 может быть тепловой сваркой или ультразвуковой сваркой.
Крышка 3 может иметь, к примеру, толщину 30-90 мкм и предпочтительно примерно 70 мкм.
В целом гибкая крышка 3 и чашеобразный корпус 2 образуют герметичную камеру, обозначенную ссылочной позицией 4 на фиг. 3, которая непроницаема для кислорода (О2) и влаги.
Камера 4 капсулы 1 содержит некоторое количество гранулированного материала для приготовления напитка, например жареного молотого кофе для приготовления кофе эспрессо.
Приготовление напитка осуществляется посредством экстракции после подачи среды под давлением, в частности, горячей воды и/или пара, используя машины, которые, в общем, известны.
По изобретению камера 4 заполнена гранулированным материалом 5, который предварительно сжимается внутри этой камеры в направлении, перпендикулярном плоскости, содержащей фланец 2а.
Нагрузка, сжимающая гранулированный материал 5, может, к примеру, составлять 2-50 кг на см средней площади сечения камеры 4.
Сжатие материала 5 осуществляется с целью образования плотного участка вышеуказанного материала, а именно обеспечения определенной стабильности формы.
Затем внутри камеры создается вакуум до такой степени, чтобы гибкая крышка 3 имела свойство смещаться к верхней поверхности вышеуказанного участка и прилипать к ней, как, в частности, показано в правой части фиг. 2.
Если смотреть снаружи, гибкая крышка 3 имеет вогнутую конфигурацию, при этом деформация или изгиб является наибольшей по оси капсулы. Эта деформация или изгиб могут достигать 3-4 мм.
В варианте выполнения, показанном на фиг. 2, нижняя стенка 2с чашеобразного корпуса 2 изогнута внутрь капсулы и, следовательно, является внутри выпуклой и снаружи вогнутой.
Эта стенка 2с образована таким образом, чтобы она могла деформироваться под действием среды, подаваемой под давлением в капсулу, перемещаясь в сторону от крышки без разрывания.
В принципе капсула 1 по изобретению, помимо всего, может использоваться в машине для экстракции напитка, которая может перфорировать нижнюю стенку 2с чашеобразного корпуса 2 перед экстракцией среды, нагнетаемой через крышку 3.
Однако капсула 1 преимущественно также может использоваться в известных машинах для экстракции, где, прежде всего, крышка 3 перфорируется для нагнетания среды для экстракции под давлением. Давление этой среды может вызывать деформацию нижней стенки 2с, которая приходит в контакт с перфорирующими устройствами, по существу, известными, которые выполняют перфорирование нижней стенки.
В решении согласно фиг. 2 деформация нижней стенки 2с осуществляется от наружной вогнутой конфигурации, показанной на этой фигуре, до наружной выпуклой конфигурации, показанной пунктирной линией на той же фигуре. Когда экстракция напитка выполняется таким образом, ступень 2f боковой стенки 2b корпуса капсулы обеспечивает в результате резкого и достаточно локального уменьшения сечения соответствующее значительное увеличение скорости течения среды через капсулу, в частности, вблизи нижней стенки 2с, что облегчает деформацию этой стенки в направлении соответствующего перфорирующего устройства.
Как указано выше, это ведет к эффективной экстракции напитка, несмотря на значительное предварительное сжатие гранулированного материала 5, который создает определенное сопротивление течению среды для экстракции и ведет к соответствующей потере напора.
На фиг. 3 показана разновидность варианта выполнения. На этой фигуре описанные выше части и элементы обозначены такими же ссылочными позициями и буквенными символами, которые использовались ранее.
Вариант, показанный на фиг. 3, отличается от варианта, показанного на фиг. 2, по существу, тем, что нижняя стенка 2с чашеобразного корпуса 2 капсулы, по существу, является плоской, а не углубленной внутрь капсулы.
Кроме того, вариант, показанный на фиг. 3. также имеет преимущественные отличительные признаки, в частности, описанные выше со ссылкой на капсулу, показанную на фиг. 2.
Разумеется, что без оказания влияния на принцип изобретения варианты выполнения и конструктивные элементы могут быть значительно изменены по отношению к варианту, описанному и показанному только в качестве неограничивающего примера, без отклонения от объема изобретения, как определено в приложенной формуле изобретения.
Реферат
Изобретение относится к герметичной капсуле для приготовления напитка, в частности кофе эспрессо, посредством подачи среды под давлением, например горячей воды и/или пара. Капсула (1) содержит чашеобразный корпус (2) с выступающим верхним фланцем (2а), боковой стенкой (2b), гибкой нижней стенкой (2с) и гибкой крышкой (3), приваренной к фланцу (2а) с целью образования герметичной камеры (4), содержащей порцию гранулированного материала (5), в частности жареного молотого кофе, для приготовления напитка. Гранулированный материал (5) предварительно сжимается в камере (4) для образования плотного сжатого участка, и в камере (4) создается вакуум до такой степени, чтобы крышка (3) перемещалась к верхней поверхности этого участка и имела свойство присоединяться к верхней поверхности этого участка. Между фланцем (2а) и нижней стенкой (2с) боковая стенка (2b) чашеобразного корпуса (2) имеет кольцевую ступень (2f), которая обеспечивает локальное уменьшение сечения камеры (4) в направлении нижней стенки (2с). Эта ступень (2f) расположена ближе к нижней стенке (2с) чашеобразного корпуса (2), чем к фланцу (2а), и обеспечивает местное уменьшение сечения камеры (4) по меньшей мере на 25%. Нижняя стенка (2с) чашеобразного корпуса (2) может деформироваться под действием среды, подаваемой в капсулу (1), смещаясь в сторону от крышки (3). 22 з.п. ф-лы, 3 ил.
