Капсула и система для приготовления напитков с адаптивным уплотнительным элементом

Капсула и система для приготовления напитков с адаптивным уплотнительным элементом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Объектом настоящего изобретения является капсула и система для приготовления напитков с адаптивным уплотнительным элементом. В частности, объектом настоящего изобретения является капсула однократного применения, т.е. капсула или картридж разового использования для приготовления напитка, такого как кофе, из дозы одного или нескольких продуктов, содержащихся в данной капсуле, а также система, содержащая устройство для приготовления напитков (заварочное устройство), предназначенное для совместной работы с капсулой. Термин "адаптивный" означает, что данный уплотнительный элемент способен обеспечивать эффект уплотнения при работе с различными моделями устройств для приготовления напитков.

Уровень техники

Капсулы для приготовления напитков, в частности капсула одноразового использования для приготовления кофе, известны с 1930-ых г.г. Капсулы для приготовления напитков содержат 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 (например, бак для кипячения), охватывающий элемент или гнездо, служащее для взаимодействия с капсулой и образующее приготовительную камеру, и насос или аналогичное устройство, служащее для подачи к капсуле заваривающей жидкости, предпочтительно горячей воды под давлением, для извлечения содержимого и приготовления напитка из дозы содержащегося в капсуле продукта.

Как правило, заварочное устройство содержит первую часть с гнездом, в которую входит, по меньшей мере, часть капсулы, и вторую часть, которая взаимодействует с первой частью при заваривании напитка из капсулы, причем первая и вторая части могут перемещаться относительно друг друга, а гнездо содержит одну кромку, которая располагается, как правило, в нижней или верхней конечной области второй части, которая входит в контакт с уплотнительным элементом капсулы с целью ее прижатия ко второй части заварочного устройства для обеспечения герметичного соединения с капсулой в процессе приготовления напитка.

В известном способе приготовления напитка капсула помещается в гнездо заварочного устройства, и в нее инжектируется заварочная жидкость, как правило, горячая вода. Инжектируемая горячая вода проходит сквозь капсулу и заваривает напиток из содержащегося в ней ингредиента. Напиток выходит из капсулы и поступает в коллектор, а оттуда в чашку или контейнер.

Гнездо охватывает, по меньшей мере, часть капсулы, взаимодействует с ней и со второй частью, создавая герметичное соединение с целью избегания или уменьшения утечек подаваемой в капсулу горячей воды. Утечки заваривающей жидкости могут оказывать отрицательное влияние на процесс извлечения содержимого из капсулы, и, следовательно, ухудшая вкус и качество приготовляемого напитка.

Капсулы известного типа в целом имеют форму усеченного конуса и содержат фланец с ободом, отходящим от одного из двух оснований капсулы. Заварочное устройство содержит средство для прижатия гнезда к фланцу с целью обеспечения вышеупомянутого уплотнения, требуемого на этапе заварки. Известны капсулы, фланец у которых расположен в соответствии с боковой поверхностью капсулы, на которой расположен канал подачи напитка. Напиток выходит из капсулы через основание, на котором расположен фланец. Уплотнение между фланцем и гнездом необходимо для того, чтобы избежать утечек воды из гнезда.

В известных устройствах для приготовления напитков герметичное соединение между капсулой и гнездом, как правило, обеспечивается путем подвода давления к фланцу с ободом; иными словами, гнездо, имеющее чашеобразную форму, чтобы охватывать капсулу, прижимается к фланцевому ободу капсулы, т.е. к ободу, отходящему от боковой поверхности капсулы по ее периметру, и к прижимной пластине, на которой предусмотрены средства для перфорирования выходной стенки капсулы. Таким образом, фланец зажимается между гнездом и приемной пластиной указанной второй части; между данными частями требуется уплотнение.

При этом существует проблема, заключающаяся в обеспечении уплотнения между капсулой, в частности между фланцем капсулы, и гнездом заварочного устройства. Фактически, утечка заварочной жидкости из капсулы может привести к снижению давления внутри капсулы, и, следовательно, к уменьшению извлечения аромата кофе; кроме того, вода, вытекающая на поднос разливочного автомата, и даже, возможно, попадающая в чашку, будет представлять собой неприятное зрелище. Любая вода, поступающая в чашку вследствие утечек через внутренний уплотнительный элемент, будет разбавлять напиток, полученный из содержимого капсулы, ухудшая органолептические характеристики напитка и его вкус.

Кроме того, существует необходимость создания капсулы, которую можно было бы использовать в различных типах известных заваривающих устройств; часто случается, что капсулы одного типа не могут применяться или плохо работают в различных моделях заваривающих устройств, даже если они созданы на базе одной и той же технологии. Это происходит потому, что в различных типах заваривающих устройств вследствие неточного проектирования или недостаточного учета побочных эффектов при тщательном проектировании, расстояния перемещения первой и второй частей не равны точно друг другу, и, следовательно, при закрытии двух указанных частей и сжатии фланца уплотнительный элемент может оказаться слишком большим в одном устройстве (что приведет к трудностям при закрывании данного устройства) или слишком маленьким в другом устройстве (что приведет к возникновению утечек воды).

В документе WO 2009/115474 раскрывается заварочное устройство, в котором прижимающая часть гнезда, т.е. та часть гнезда, которая входит в контакт с капсулой, имеет два кольцевых венца (внутреннюю кромку и внешнюю кромку), соединенные кольцевой канавкой; обе кромки выполнены неровными, имеют углубления и/или зазоры (см. фиг. 2А). Согласно описанию документа WO 2009/115474, на кромках гнезда предусмотрены зазоры с целью расположения в них средств направления потока для контроля утечек в устройстве, работающем без вставленной капсулы. Тем не менее, и, возможно, как и следовало ожидать, при использовании данного устройства с определенными капсулами, совместимыми с таким гнездом, возникают утечки воды из гнезда в чашку потребителя, куда наливается заваренный кофе, что приводит как к отрицательному визуальному эффекту, так и к ухудшению вкуса кофе, не говоря уже о быстром заполнении емкости каплесборника.

Кроме того, в некоторых устройствах при многократном использовании может происходить износ и разрыв, что будет приводить к небольшим изменениям длины перемещения или несоосности первой и второй частей устройства с последующим возможным возникновением утечек из заварочной камеры.

В документе ЕР 1654966 раскрываются капсулы с упругим материалом, выполняющим функцию прокладки или уплотнительного элемента, нанесенным на фланцевый обод с целью улучшения взаимодействия с прижимающей частью гнезда и обеспечения требуемого уплотнения. При использовании данного материала вместе с капсулой происходит нежелательное повышение ее стоимости.

В настоящее время известны капсулы с одним или несколькими выступающими элементами, выполненными из того же самого материала, что и сама капсула, и выступающие из ее внешней поверхности, в частности, из ее фланцевого обода, служащие для обеспечения уплотнения с гнездом при сжатии фланца.

В документе WO 2010/084475 на имя Ethical Coffee Company описываются несколько вариантов исполнения капсулы с выступающими элементами на внешней поверхности, в частности, на верхней поверхности фланцевого обода. Выступающий элемент может быть одинарным, или выступающих элементов может быть несколько.

В документе WO 2010/137946 (заявитель Сара Ли) раскрывается капсула, имеющая, по меньшей мере, один выступ на фланце для обеспечения уплотнения с гнездом. Если выступ выполнен заодно с фланцем, он включает в себя несколько элементов для обеспечения уплотнения; в одном из вариантов исполнения, показанном на фиг. 1, предусмотрен дополнительный элемент, высота которого больше высоты остальных элементов, и который упирается во внешнюю поверхность гнезда при его постановке на остальные, более короткие элементы.

В документе ЕР 2289820 раскрывается способ использования нескольких "кромок", вертикально выступающих из поверхности фланцевого обода; при этом некоторые кромки сжимаются кромкой гнезда, а некоторые не сжимаются; в частности, внутренние или внешние кромки могут сжиматься для обеспечения дополнительного уплотнения при воздействии давления воды. Данный вариант показан на фиг. 2.

Однако все вышеуказанные варианты не решают проблему создания уплотнительного элемента, обладающего абсолютной приспособляемостью к различным заварочным устройствам.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является решение указанных выше проблем и создание капсулы, которую можно было бы использовать с различными формами и профилями прижимающей части гнезда, а также с различными закрывающими устройствами, без отрицательного влияния на работу разливочного автомата, т.е. не создающего каких-либо проблем по закрытию устройства и/или по вставке капсулы в гнездо и/или извлечению из гнезда.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание капсулы, обеспечивающей легкость изготовления, с уплотнительным элементом, выполненным заодно с корпусом капсулы, без необходимости нанесения упругого уплотняющего материала на ее внешнюю поверхность для обеспечения уплотнения и компенсации неровностей на гнезде, появляющихся вследствие износа, неточного проектирования или при работе с абсолютно другими закрывающими устройствами.

Данные и другие задачи изобретения решены с помощью системы для приготовления напитков согласно пункту 1 формулы.

Предлагаемая система для приготовления напитков включает в себя заварочное устройство, содержащее гнездо, в которое входит, по меньшей мере, часть капсулы, и капсулу, содержащую боковую стенку, верхнюю стенку и нижнюю стенку, которые образуют полый корпус, в котором содержится ингредиент для приготовления напитка. Капсула изготовляется из термопластичных материалов, например, полимеров или сополимеров типа полипропилена или полиэтилена.

Заварочное устройство состоит из двух частей, которые могут перемещаться относительно друг друга; одна из данных частей представляет собой вышеупомянутое гнездо, а другая представляет собой приемную пластину, к которой прижимается капсула при заваривании напитка, что производится способом, известным в данной области (например, из вышеуказанных источников известного уровня техники). Капсула также содержит фланцевый обод, отходящий вбок в сторону от капсулы, и, по меньшей мере, один уплотнительный элемент в форме выступа из поверхности фланцевого обода или в форме увеличенной толщины фланцевого обода, служащий для создания герметичного соединения с прижимающей частью (или прижимной кромкой) гнезда устройства для приготовления напитков при работе данного устройства, т.е. когда гнездо придвигается к фланцевому ободу капсулы для прижатия его к приемному фланцу. Таким образом, выступающая часть фланцевого обода отходит от фланцевого обода в сторону гнезда, т.е. в сторону входной стенки капсулы; данное направление мы будем называть "вверх".

Используемый здесь термин "выступ" применяется для обозначения уплотнительного элемента, выступающего из фланцевого обода капсулы; иными словами, уплотнительный выступ представляет собой часть фланцевого обода, толщина которого больше по сравнению с толщиной фланцевого обода снаружи уплотнительного выступа. В частности, уплотнительный выступ представляет собой часть фланцевого обода большей толщины по сравнению с толщиной области фланцевого обода, прилегающей к боковой стенке капсулы. Как упоминалось выше, уплотнительный выступ расположен на расстоянии от боковой стенки капсулы, так чтобы кромка (или часть кромки гнезда, в случае, если имеется два венца) гнезда могла войти в пространство между боковой стенкой и уплотнительным выступом.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, уплотнительный выступ, образующий более толстую часть фланца, проходит в направлении к периферийной кромке (краю) фланцевого обода. Капсула также содержит крышку, которая образует выходную стенку капсулы и частично прикреплена к фланцевому ободу корпуса капсулы. Как правило, крышка представляет собой элемент из фольги или пластмассы, однако, могут использоваться и другие материалы; типичный элемент из фольги представляет собой слой/слои алюминия, соединенные с пластиковыми слоями для обеспечения гибкости и газонепроницаемости, но могут использоваться и другие материалы; такой пластиковый слой (пластиковые слои, обычно трехслойный ламинат, содержащий кислородонепроницаемый слой, слой или слои фольги из соответствующего биоматериала, или еще один предварительно перфорированный слой, предназначенный для использования в устройстве, не содержащем открывающее устройство для создания выходного канала капсулы; все вышеупомянутые элементы хорошо известны специалистам в данной области.

Еще в одном варианте осуществления изобретения в крышке, изготовленной, предпочтительно, из термопластичного материала, могут быть выполнены несколько отверстий для прохождения напитка.

В частности, при использовании пластиковой крышки, фланец и стенка крышки привариваются друг к другу в точке, расположенной между кромкой фланцевого обода и уплотнительным элементом. Если крышка выполнена из фольги, фольга также может быть приварена к соответствующей части фланца, находящейся обычно между уплотнительным элементом и боковой стенкой капсулы. Предпочтительный вариант исполнения крышки из пластика с самоперфорируемыми выходными каналами раскрывается в документе ЕР 06821023.6.

Согласно изобретению, выступ капсулы имеет, по меньшей мере, одну сторону, предпочтительно, внутреннюю, которая наклонена под углом α (фиг. 4) к плоскости фланцевого обода; угол α является внутренним углом выступа, т.е. углом, обращенным к кромке фланца. Величина данного угла α (т.е. угла наклона внутренней стороны выступа) составляет приблизительно от 80° до 40°. Помимо данной величины, положение (а также, возможно, высота) выступа выбираются таким образом, чтобы выступ контактировал с внешней частью кромки гнезда заваривающего устройства, по меньшей мере, в одном месте, а именно, либо в вершине выступа, либо на внутренней стороне выступа, или в обоих вышеуказанных местах. Контакт в обоих вышеуказанных местах означает, что одной своей частью внешняя кромка гнезда контактирует с вершиной выступа, а другой - с боковой стороной выступа. Это компенсирует возможные перекосы капсулы в заварочном устройстве.

Следует отметить, что угол α наклона указанной, по меньшей мере, одной стороны уплотнительного выступа измеряется, как показано на чертежах, между указанной наклоненной стороной и плоскостью, проходящей через верхнюю поверхность фланцевого обода снаружи указанного уплотнительного выступа. Иными словами, угол α наклона - это угол между поверхностью (плоскостью) фланцевого обода снаружи указанного, по меньшей мере, одного уплотнительного выступа. Как показано на чертежах, угол α наклона, предпочтительно, измеряется от верхней поверхности (плоскости) фланцевого обода, прилегающей к боковой стенке капсулы. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, в закрытом положении (т.е. в фазе заваривания напитка) кромка указанного гнезда контактирует как с выступом, выступающим из фланцевого обода капсулы, так и с боковой стенкой капсулы. В таком положении обеспечивается хорошее уплотнение между капсулой и заварочным устройством.

Кроме того, согласно еще одному возможному варианту осуществления, в закрытом положении (т.е. в фазе заварки напитка) кромка гнезда контактирует с выступом и, по меньшей мере, с точкой его наклонной стороны, боковой стенкой капсулы и, по меньшей мере, частью фланцевого обода капсулы, находящейся между боковой стенкой капсулы и наклонной стороной выступа. Контакт кромки гнезда с тремя разными поверхностями капсулы позволяет улучшить эффект герметизации, устраняя, таким образом, любую возможность утечки поступающей в капсулу заваривающей жидкости.

Согласно аспекту настоящего изобретения, в закрытом положении или в начале фазы заваривания напитка кромка гнезда сначала контактирует с уплотнительным выступом, а затем, в процессе приготовления напитка, повышение давления и температуры приводят к перемещению точки контакта кромки заварочного устройства с уплотнительным выступом. Следует отметить, что во всех вышеупомянутых случаях в закрытом положении вершина и/или наклонная сторона выступа контактируют с внешней частью кромки гнезда, т.е. с частью кромки, которая обращена в сторону от боковой стенки капсулы.

Необходимо отметить, что гнездо заварочного устройства может иметь различные формы. Как показано на левой стороне фиг. 3, гнездо также может быть выполнено с двумя или более венцами (кромками) 10 и 19. Кроме того, в этих случаях внешняя часть (10а) одной из кромок, предпочтительно, внешняя часть внутренней кромки 10 указанного гнезда контактирует, по меньшей мере, с одним местом уплотнительного выступа (с его вершиной или боковой стороной, предпочтительно, с боковой стороной выступа). В приводимом ниже подробном описании изобретения ссылочной позицией 10 обозначается кромка гнезда 10, которая может являться как одинарной кромкой, показанной на фиг. 3 справа, так и внутренней кромкой двухвенцового гнезда (содержащего кромку 19 и кромку 10), изображенного на фиг. 3 слева. Вообще говоря, часть кромки, находящаяся снаружи от боковой стенки (т.е. внешняя часть кромки - внутренняя или внешняя в случае двух или более венцов) прижимается к наклонной стороне уплотнительного выступа. Объектом настоящего изобретения также является капсула для приготовления напитков по п. 24. Данная капсула представляет собой полый корпус, содержащий боковую стенку, входную стенку, фланцевый обод и один выступ, выступающий наружу из указанного фланцевого обода; данный выступ расположен на расстоянии от боковой стенки капсулы и имеет внутреннюю сторону (т.е. сторону, обращенную к боковой стенке капсулы), наклоненную под углом α относительно плоскости фланцевого обода; величина угла α составляет от 80° до 40°.

Наклон боковой стороны уплотнительного выступа позволяет получить эффективное уплотнение с гнездом заварочного устройства и, в то же время, уменьшить величину силы, которую необходимо приложить для того, чтобы закрыть капсулу внутри указанного гнезда. В частности, при угле наклона боковой стороны более 80° получение эффективного контакта с гнездом является затруднительным, поскольку наклонная сторона уплотнительного выступа расположена слишком "вертикально". С другой стороны, при угле наклона боковой стороны менее 40° невозможно создать эффективный барьер для заваривающей жидкости при контакте с кромкой гнезда.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, величина угла α наклона составляет от 80° до 60°, предпочтительно, от 75° до 60°, и еще более предпочтительно, от 70° до 65°. Угол наклона, величина которого находится в предпочтительном диапазоне от 75° до 60°, является особенно выгодной, поскольку она позволяет обеспечить эффективный герметичный контакт с гнездом заварочного устройства, и, в то же время, не требует приложения значительной прижимающей силы для закрытия капсулы внутри гнезда в процессе приготовления напитка. Кроме того, заявленный диапазон от 75° до 60° обеспечивает приспособляемость уплотнительной системы капсулы для совместной работы с подавляющим большинством устройств для приготовления напитков, функционирующих с гнездом, внутрь которого загружается капсула, фланцевый обод которой прижимается с целью получения уплотнения в процессе приготовления напитка. Диапазон возможных величин угла наклона от 70° до 65° является наиболее предпочтительным диапазоном, в котором преимущества настоящего изобретения наиболее очевидны.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения перечислены в зависимых пунктах формулы. Согласно одному из возможных способов осуществления изобретения, внутренняя сторона выступа имеет неправильную форму или изогнута; при таком способе осуществления наклон боковой стороны и угол α определяются плоскостью, проходящей от вершины до основания внутренней стороны, как показано на фиг. 6. Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, вершина выступа является, по меньшей мере, частично пластично деформируемой, и при деформации гнездом устройства высота указанного выступа может уменьшаться на 20-30%.

Согласно одному из возможных примеров осуществления, выступ имеет форму треугольника, причем угол β между боковыми сторонами вершины/вершин треугольника/треугольников составляет от 10° до 60°, предпочтительно, от 10° до 44° или 45°, еще более предпочтительно, от 10° до 40°, и наиболее предпочтительно, от 15° до 35°; в случае, если выступ имеет форму равнобедренного треугольника, угол α составляет, предпочтительно, от 60° до 45°. Другими возможными формами треугольников являются прямоугольные и неравносторонние треугольники. Сочетание вышеуказанных параметров обеспечивает возможность деформации вершины и/или наклонной стороны треугольника с целью компенсации различных перемещений гнезда в разных устройствах для приготовления напитков. Таким образом, заварочное устройство системы согласно настоящему изобретению может выбираться из нескольких заваривающих устройств с различными гнездами: расположение и форму выступа из фланца капсулы выбирают таким образом, чтобы обеспечивалась возможность его сжатия гнездом любой конструкции при использовании с каждым из устройств. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, уплотнительный выступ имеет наклонную сторону, которая обращена к боковой стенке капсулы (т.е. к внутреннюю наклонную сторону), как указывалось выше, и образует, по меньшей мере, одну часть увеличенной толщины указанного фланцевого обода. В одном из примеров осуществления указанная часть увеличенной толщины выступает, по меньшей мере, из одной стороны указанного выступа к наружной кромке фланцевого обода.

Уплотнительный выступ, образующий область увеличенной толщины фланцевого обода капсулы, может занимать все пространство между наклонной стороной и наружной кромкой фланца, или же область большей толщины, образуемая уплотнительным выступом, может представлять собой только часть фланцевого обода между наклонной стороной уплотнительного выступа и наружной кромкой фланцевого обода.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, уплотнительный выступ расположен на расстоянии от боковой поверхности капсулы, и данный уплотнительный выступ образует область увеличенной толщины фланцевого обода по сравнению с толщиной части фланцевого обода, расположенной рядом с боковой стенкой капсулы. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, область увеличенной толщины фланцевого обода представляет собой плоскую поверхность, проходящую от указанной наклонной стороны до кромки указанного фланцевого обода. Предпочтительно, плоская поверхность области увеличенной толщины проходит от вершины наклонной стороны уплотнительного выступа.

Следует отметить, что согласно возможному варианту осуществления изобретения, если выступ выполнен в форме неполного треугольника и имеет плоскую поверхность, отходящую от наклонной стороны выступа к кромке фланцевого обода, угол β вершин выступа, т.е. угол между наклонной стороной и, по существу, плоской поверхностью, отходящей от наклонной стороны, составляет больше 60°, предпочтительно, больше 90°, и более предпочтительно, больше 100°.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, капсула содержит, по меньшей мере, одну полость, расположенную под уплотнительным выступом и/или под фланцевым ободом.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, по меньшей мере, еще одна полость предусмотрена на поверхности фланцевого обода, обращенной в сторону от входной стенки капсулы.

Кромка фланцевого обода может иметь практически L-образную форму при виде в разрезе. Предпочтительно, торцевая часть L-образной кромки обращена в сторону от входной стенки капсулы. Таким образом, L-образная кромка фланцевого обода образует полость на нижней поверхности фланцевого обода. В примере осуществления, показанном на фиг. 12 и 12B, L-образная часть фланца короче общей высоты фланца 4, т.е. нижний торец L-образной части фланца заканчивается на расстоянии от плоскости нижней стороны фланца; нижняя сторона фланца - это сторона, обращенная в сторону от входной стенки для входа воды.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрена полость между фланцем и крышкой капсулы, выполненная в соответствии с уплотнительным выступом с целью улучшения его при сжатии.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, капсула содержит радиальные уплотнительные элементы или ребра, расположенные на фланце капсулы и выступающие из него. В рассматриваемом примере осуществления указанные радиальные уплотнительные элементы выступают из боковой стенки капсулы и уплотнительного выступа, расположенного по периферии боковой стенки капсулы.

Таким образом, согласно данному аспекту настоящего изобретения, капсула содержит несколько уплотнительных элементов, выступающих из фланцевого обода капсулы в радиальном направлении относительно оси капсулы. При использовании соответствующих радиальных уплотнительных элементов уплотнительный выступ не требуется.

Сочетание вышеуказанных одиночных аспектов настоящего изобретения раскрывается в виде ссылки на них и данное сочетание в объеме изобретения.

Настоящее изобретение обладает рядом преимуществ по сравнению с известным уровнем техники. Как было указано выше, капсула может использоваться с разными устройствами для приготовления напитков и обеспечивать для всех них очень хорошее уплотнение между прижимной кромкой гнезда и фланцем с первых моментов процесса заваривания. Капсула согласно настоящему изобретению также обеспечивает компенсацию возможных небольших изменений длины прижатия гнезда (и, следовательно, силу прижатия, требующуюся для закрытия заварочного устройства) или несоосностей, которые могут возникать со временем в одном и том же устройстве.

Вышеупомянутые преимущества изобретения относятся как к системам, содержащим запечатанные капсулы, так и к устройствам с перфорирующим элементом, служащим для инжектирования воды в капсулу, а также к системам, содержащим открытые капсулы, и устройствам, не содержащим лезвий или других перфорирующих устройств. Аналогичным образом, преимущества настоящего изобретения относятся к капсулам с жесткой крышкой и капсулам с крышкой, выполненной из фольги или в виде мембраны. Кроме того, настоящее изобретение является применимым к капсулам с корпусом из пластика, изготовляемым с помощью инжекционного формования, а также к капсулам, изготовляемым путем штамповки или термоформования. С помощью последнего способа могут формоваться фланцы с более ровной кромкой, а противоположный (расположенный под выступом) торец фланца может быть выполненным вогнутым, соответствующим форме выступа, хотя эффект при этом достигается тот же самый.

Краткое описание чертежей

Ниже приводится подробное описание вышеупомянутых и других преимуществ настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, которые приводятся лишь в качестве примера и не должны толковаться как ограничивающие объем изобретения.

На фиг. 1, 2 и 2А показаны примеры исполнения устройств известного уровня техники;

на фиг. 3 - схематическое поперечное сечение примера осуществления системы;

на фиг. 4 - увеличенный вид в разрезе приведенного в качестве примера уплотнительного элемента согласно настоящему изобретению;

на фиг. 5 и 6 - вид в разрезе других возможных примеров исполнения уплотнительного элемента;

на фиг. 7А и 7B - два возможных положения гнезда заварочного устройства относительно уплотнительного выступа согласно настоящему изобретению;

на фиг. 8 и 9 - два вида в разрезе, демонстрирующие еще один возможный вариант осуществления изобретения и взаимодействие прижимающей части гнезда и уплотнительного выступа;

на фиг. 10. и 11 - еще один возможный вариант осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 12, 12А и 12B - увеличенные виды в разрезе других возможных вариантов исполнения уплотнительного выступа капсулы согласно настоящему изобретению.

Осуществление изобретения

На фиг. 1-2А представлены примеры исполнения устройств известного уровня техники, демонстрирующие работу системы, положение и размеры компонентов которой находятся в точных диапазонах. На фиг. 2А показаны приводимые в качестве примера трудности, возникающие при попытке получения хорошего уплотнения между капсулой и фланцем в некоторых серийно выпускаемых устройствах для приготовления напитков, в которых используются данный тип гнезда. В данном примере исполнения гнездо содержит прижимающую часть, образованную двумя кольцевыми венцами (внутренней кромкой и внешней кромкой), соединенными кольцевым углублением; в каждой кромке выполнены неровные поверхности, зубцы и/или зазоры.

На фиг. 3 изображены капсула и часть заварочного устройства согласно настоящему изобретению. Более подробно, система для приготовления напитка содержит капсулу 1 и заварочное устройство. Капсула содержит полый корпус 6, включающий в себя боковую стенку 2, входную стенку 3, фланцевый обод 4 и выступ 5, выступающий наружу из указанного фланцевого обода. В целом, выступ 5 проходит по окружности с центром, расположенным на оси капсулы (или осесимметричным); нижняя часть боковой стенки 2, предпочтительно, выполнена изогнутой для облегчения центрирования капсулы в гнезде.

Заварочное устройство 20 включает в себя гнездо 21, которое может перемещаться относительно приемной пластины 22 заварочного устройства из открытого положения в закрытое положение для размещения, по меньшей мере, части полого корпуса капсулы в закрывающем гнезде 21 и образования закрытой камеры вокруг капсулы при подаче внутрь капсулы нагретой воды вод давлением в процессе заваривания напитка. В приемной пластине 22 выполнено одно или несколько отверстий 14, служащих для выхода приготовленного напитка в чашку потребителя.

Гнездо 21 содержит прижимную кромку 10 с внешней частью 10а, т.е. частью, обращенной в сторону от боковой стенки 2 капсулы. Гнездо, изображенное на левой стороне фиг. 3, содержит двойной венец, аналогичный показанному на фиг. 2А, состоящий из двух кольцевых венцов (т.е. содержащий внутреннюю кромку 10 и внешнюю кромку 19), соединенные кольцевой канавкой 18; каждая кромка выполнена неровной, имеет зубцы и/или зазоры. Внешняя кромка 19 короче, чем внутренняя кромка 10. Согласно настоящему изобретению, требуемое уплотнение осуществляется только внутренней кромкой 10, а также, возможно, кольцевой канавкой 18, а внешняя кромка 19 не прижимает фланец или его часть. Гнездо, изображенное на правой стороне фиг. 3, является гнездом с одинарным венцом, состоящим из одинарной прижимной кромки 10, содержащей внешнюю кромку 10а, являющуюся частью кромки, контактирующей с уплотнительным выступом 5.

На остальных приложенных чертежах гнездо 21 схематично изображено имеющим практически прямоугольную форму поперечного сечения, причем показана только прижимная кромка 10, представляющая собой часть гнезда, с помощью которой осуществляется уплотнение. Но, несмотря на это, гнездо 21 заварочного устройства может иметь различные формы, например, с закругленной или прерывистой кромкой; в этих случаях, внешняя часть 10а прижимной кромки 10 может представлять собой, например, участок, соединяющий боковую внешнюю поверхность с нижней прижимающей поверхностью (т.е. кромкой 10) гнезда, и область кромки, расположенную непосредственно рядом с указанным соединительным участком.

В показанном примере осуществления настоящего изобретения максимальный внешний диаметр боковой стенки 2 капсулы, т.е. диаметр, замеренный в месте пересечения с фланцем 4, равен внутреннему диаметру гнезда 21, а внешний диаметр гнезда 21 равен диаметру окружности, образуемой уплотнительным выступом 5 (как было указано выше, выступ выполнен в виде окружности, концентричной с боковой стенкой 2 капсулы).

Капсула также содержит крышку 13, которая образует выходную стенку капсулы и частично прикреплена к фланцевому ободу 4 корпуса капсулы. Крышка 13, показанная на фиг. 3, представляет собой пластиковую крышку, снабженную выступающими частями, выполняющими функцию самоперфорируемых выходных каналов, которые открываются при прижатии к пластине 22 или за счет давления внутри капсулы. Фланец и стенка крышки привариваются друг к другу в точке, расположенной, предпочтительно, между кромкой фланцевого обода и уплотнительным выступом 5. На фиг. 4-11 крышка не показана с целью упрощения восприятия чертежей.

Как было указано выше, могут использоваться и другие технологии изготовления крышки, помимо описанной выше. Например, крышка может изготовляться в виде фольги, ламинированных слоев пластика, а также из других материалов, например, из биоматериала, пластика, получаемого с помощью возобновляемых источников энергии, или из сплавов на металлической основе; типичный элемент из фольги содержит алюминиевый слой (слои), соединенный со слоями пластика для обеспечения требуемых механических характеристик и газонепроницаемости, и приварен к соответствующей части фланца. К другим техническим решениям, известным специалистам в данной области, относятся предварительно перфорированные полимерные пленки, пластиковые крышки с предварительно прорезанными отверстиями, а также фильтровальная бумага.

В примере осуществления изобретения, показанном на фиг. 3, капсула 2 представляет собой герметичную капсулу, требуемое количество воды в которую поступает по каналу 15 основания гнезда 21. Перфорирование входной стенки 3 производится с помощью лезвий 16, которые создают отверстия для поступления воды внутрь капсулы. Как было указано выше, могут быть использованы и другие конструкции гнезд и систем подачи воды, например, для негерметичной капсулы, во входной стенке 3 которой выполнено несколько каналов; входные отверстия для поступления воды во входной стенке капсулы также могут выполняться путем перфорирования фольги с помощью шипов, встроенных в указанную входную стенку капсулы для поступления воды (например, как в системе, раскрываемой в публикации международной заявки WO 2006/030461); при этом лезвия 16 не требуются.

Фланец 4 делится уплотнительным выступом 5 на две части, которые, преимущественно, лежат в одной плоскости; однако, данные две части могут располагаться и в разных плоскостях. Выступ, или уплотнительный элемент 5 имеет любую подходящую форму поперечного сечения, например, форму треугольника, показанную в качестве примера на фиг. 12 и 12А. Также могут использоваться и другие формы поперечного сечения выступа, например, в форме усеченного треугольника, т.е. трапеции, при условии, что вершина выступа является пластично деформируемой, а боковая сторона, в которую упирается внешняя кромка 10а в закрытом положении гнезда, имеет соответствующий угол наклона. Независимо от формы поперечного сечения выступа 5, уплотнительный элемент 5 имеет, по меньшей мере, одну сторону 7, расположенную под наклоном с внутренним углом α относительно плоскости фланцевого обода 4; указанный угол α, положение выступа на фланце и высота Н выступа (от плоскости Р, см. фиг. 4), выбираются таким образом, чтобы выступ 5 контактировал с внешней частью 10а кромки 10 гнезда 21 в по