Капсула для готування напоїв

1. Капсула для готування напоїв шляхом перепускання рідини через порошкоподібну речовину (9), що міститься в камері (8), утвореній усередині капсули (1), де зазначена капсула (1) містить чашкоподібну конструкцію (2), котра має дно (3), а камера (8) розділена принаймні на одній її стороні принаймні одним фільтрувальним елементом (7), котрий має множину наскрізних отворів (12), що простягаються від першої поверхні (13) фільтрувального елемента (7), повернутої усередину камери (8), до другої поверхні (14) фільтрувального елемента (7), повернутої в бік дна (3) чашкоподібної конструкції (2), яка відрізняється тим, що принаймні на першій поверхні (13) наскрізні отвори (12) мають вхідні вікна (15), що простягаються відповідно до головної лінії простягання і мають кожна довжину, виміряну уздовж головної лінії простягання, більшу їхньої ширини, виміряної в напрямку, поперечному головній лінії простягання. 2. Капсула для готування напоїв за п. 1, яка відрізняється тим, що ширина вхідних вікон (15) є меншою 0,4 мм. 3. Капсула для готування напоїв за п. 2, яка відрізняється тим, що ширина вхідних вікон (15) є меншою 0,25 мм. 4. Капсула для готування напоїв за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що довжина вхідних вікон (15) є меншою 5 мм. 5. Капсула для готування напоїв за п. 3, яка відрізняється тим, що довжина вхідних вікон (15) є меншою 2 мм. 6. Капсула для готування напоїв за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що сумарна площа вхідних вікон (15) усіх наскрізних 2 (19) 1 Даний винахід стосується капсули, яка призначається для готування напоїв і належить до типу капсул, що містять порошкоподібну речовину, із котрої при перепусканні крізь неї рідини (наприклад, гарячої води) отримують напій. Зокрема, винахід стосується пристроїв для готування кави. Отже цілком зрозуміло, що хоча даний винахід може застосовуватися для готування будь-якого напою (використовуючи для цього спеціальний порошок, що міститься в капсулі, і спеціальну рідину, яку перепускають крізь цей порошок), поданий нижче опис спрямований, головним чином, на готування кавового напою із порошку кави, що міститься в капсулі, та рідини, котрою в даному випадку є гаряча вода (що подається під більш-менш високим тиском, який залежить від типу кави, котру готують, - еспресо, фільтр-кави, кави з вершками тощо). На сьогоднішній день є відомими багато типів капсул для готування кави і, зокрема, такі, як описані, наприклад, у патентах США № 4136202 і ЕР 1344722. Більшість вищезгаданих капсул містять контейнерний елемент з бічною стінкою (яка в багатьох випадках має форму зрізаного конуса), що сполучається і/або є з'єднаною з дном і стелею капсули. На практиці крізь стелю капсули в контейнер впорскують гарячу воду, а утворюваний напій витікає крізь зазначене дно, але в деяких випадках таку операцію перепускання води здійснюють у зворотному напрямку або ж для цього перфорують бічну стінку. У зв'язку з цим, як дно, так і стеля капсули мають відповідні отвори, які можуть створюватися на стадії виготовлення капсули або ж в той момент, коли вона використовується. Даний винахід спрямований зокрема на його застосування в капсулах, обладнаних внутрішнім фільтрувальним елементом, що має множину наскрізних отворів і відокремлює порошок кави від отвору, крізь який напій витікає із капсули. Сьогодні існують два типи фільтрів. До першого типу належать фільтри, виконані із паперу або тканини, крізь які може проходити лише напій і не може проходити порошок кави. Але такі фільтри не здатні забезпечувати достатню механічну міцність без застосування порівняно дорогих несучих конструкцій. До другого типу належать фільтри, які зазвичай мають напівжорстку конструкцію і виготовляються із пластмаси шляхом формування. Ці фільтри мають множину наскрізних отворів з круглим поперечним перерізом і діаметром, який дозволяє запобігати проходженню крізь них більшості порошку кави (див., наприклад, патент ЕР 1344722). Даний винахід спрямований на фільтри саме цього типу, оскільки, як свідчить практичний досвід заявника, вони є схильними до засмічування та забивання, а отже до порушення нормального процесу готування і розливання напою. Якщо деяка кількість отворів стає заблокованою, порушується розподіл води в капсулі, і порошок кави змо чується неоднаково, внаслідок чого якість приготованої кави може бути нижче очікуваної. У зв'язку з вищевикладеним, метою даного винаходу є створення капсули для готування напоїв, яка б дозволяла подолати вищезгадані недоліки відомих капсул. Метою даного винаходу є, зокрема, створення капсули для готування напоїв, яка має фільтрувальний елемент з множиною наскрізних отворів, що не засмічуються як у відомих капсул. Зазначені цілі досягаються даним винаходом у капсулі для готування напоїв, що відповідає доданій тут Формулі винаходу Інші особливості і переваги даного винаходу роз'яснюються нижче в детальному описі винаходу, де як приклади розглядаються декілька кращих варіантів здійснення запропонованої капсули для готування напоїв з ілюстраціями на доданих фігурах креслення, де - на фіг.1 показаний вертикальний розріз капсули в порожньому (без порошкоподібної речовини) стані згідно з першим варіантом здійснення винаходу; - на фіг.2 показаний вертикальний розріз капсули в порожньому (без порошкоподібної речовини) стані згідно з другим варіантом здійснення винаходу; - на фіг.3 показана капсула, зображена на фіг.2, з порошкоподібною речовиною; - на фіг.4 показаний вертикальний розріз фільтрувального елемента згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу; - на фіг.5 у збільшеному вигляді в аксонометрії показана деталь фільтрувального елемента, виконаного згідно з даним винаходом; - на фіг.6 показаний вигляд знизу фільтрувального елемента, зображеного на фіг.4; - на фіг.7 показаний вигляд в аксонометрії зверху з поворотом на три чверті фільтрувального елемента, зображеного на фіг.4; - на фіг.8 показаний вигляд в аксонометрії знизу з поворотом на три чверті фільтрувального елемента, зображеного на фіг.4; - на фіг.9 показаний альтернативний варіант виконання фільтрувального елемента, зображеного на фіг.8; - на фіг.10 показаний у вертикальному розрізі фільтрувальний елемент у другому варіанті здійснення даного винаходу; - на фіг.11 показаний вигляд знизу фільтрувального елемента, зображеного на фіг.10; - на фіг.12 показаний вигляд в аксонометрії зверху з поворотом на три чверті фільтрувального елемента, зображеного на фіг.10; - на фіг.13 показаний вигляд в аксонометрії знизу з поворотом на три чверті фільтрувального елемента, зображеного на фіг.10; - на фіг.14 показаний у вертикальному розрізі фільтрувальний елемент у другому варіанті здійснення даного винаходу; - на фіг.15 показаний вигляд знизу фільтрувального елемента, зображеного на фіг.14; 5 - на фіг.16 показаний вигляд в аксонометрії знизу з поворотом на три чверті фільтрувального елемента, зображеного на фіг.14; - на фіг.17 показаний вигляд в аксонометрії зверху з поворотом на три чверті фільтрувального елемента, зображеного на фіг.14. На перелічених вище супровідних кресленнях поз 1 позначена капсула для готування напоїв згідно з даним винаходом. На фіг.1 і 2 ілюстровано приклади капсул, які можуть бути виконані згідно з даним винаходом і відрізняються одна від одної лише формою їхньої нижньої частини, яка у прикладі на фіг.1 є плоскою, а в прикладі на фіг.2 - опуклою. Ці капсули мають чашкоподібну конструкцію 2 з дном 3 і приєднаною до неї зверху кришкою 4. Усередині кожна із капсул 1 має розподільний елемент 5 для рідини (наявність якого не є обов'язковою), який має множину наскрізних отворів 6 і розташований напроти кришки 4, і фільтрувальний елемент 7 напроти дна 3 чашкоподібної конструкції 2 Таким чином, між фільтрувальним елементом 7 і розподільним елементом 5 капсула має камеру 8, котра повністю або частково наповнюється порошкоподібною речовиною 9 (як показано на Фіг.3 для капсули 1, зображеної на фіг.2) Камера 8 по боках обмежена бічною стінкою 10 чашкоподібної конструкції 2, де зазначена бічна стінка має форму зрізаного конуса Як фільтрувальний елемент 7, так і розподільний елемент 5 мають центральну конічну заглибину 11, призначену для проходження в неї пробивних засобів, котрі при користуванні капсулою пробивають кришку 4 і дно, відповідно, для подавання рідини і випускання напою. Заглибина 11 запобігає пошкодженню пробивними засобами розподільного елемента 5 і фільтрувального елемента 7. Як зазначалося вище, даний винахід стосується конструкційної форми фільтрувального елемента 7, розміщеного в капсулі 1 для затримування принаймні більшості порошкоподібної речовини 9. Фільтрувальний елемент 7 у кращому варіанті його здійснення має напівжорстку конструкцію, виконану із пластмаси (наприклад, шляхом формування). Використовуваний тут термін "напівжорстка конструкція" означає, що даний елемент має свою власну конструкційну жорсткість, яка дозволяє йому бути самонесучим, хоча він може також згинатися під дією зовнішніх сил (створюваних, наприклад, тиском води в капсулі 1). У будь-якому випадку можуть використовуватися також жорсткі фільтрувальні елементи. Фільтрувальний елемент 7 згідно з даним винаходом має множину наскрізних отворів 12, що простягаються від його першої поверхні 13, повернутої усередину камери 8 для порошкоподібної речовини 9 (і перебуває в контакті з порошкоподібною речовиною 9), до другої поверхні 14, яка в ілюстрованих тут варіантах здійснення повернута вбік дна 3 чашкоподібної конструкції 2. Отже, такі наскрізні отвори 12 мають кожний вхідне вікно 15 на першій поверхні 13, що перебуває у безпосередньому контакті з порошкоподібною речовиною 9, і вихідне вікно 16 на другій поверхні 14. 96793 6 Вхідні вікна 15 наскрізних отворів 12 простягаються уздовж головної лінії простягання таким чином, що вони по суті мають вигляд щілин. Інакше кажучи, довжина кожного такого вікна є більшою його ширини, причому довжину вимірюють уздовж його головної лінії простягання, а ширину в напрямку, поперечному (перпендикулярному) головній лінії простягання. Крім того, в деяких кращих варіантах здійснення винаходу довжина вхідного вікна 15 є принаймні вдвічі більшою ширини, хоча можуть використовуватися і менші розмірні співвідношення. Головна лінія простягання може бути прямою (як показано на поданих тут ілюстраціях) або, наприклад, кривою (на ілюстраціях не показано). Крім того, в кращому варіанті ширина вхідних вікон 15 є меншою, ніж приблизно 0,4 мм, ще краще - меншою 0,25 мм, а довжина є меншою, ніж 5 мм, а ще краще - меншою 2 мм. Так наприклад, у деяких варіантах здійснення запропонованих капсул для готування кави наскрізні отвори 12 мають довжину 1,5 мм і ширину 0,2 мм. У деяких випадках ширина вхідних вікон 15 повинна вибиратися таким чином, щоб вона була меншою розміру найбільш численної фракції зерен порошкоподібної речовини 9, і в результаті через фільтрувальний елемент 7 могла проходити лише мінімальна частина зерен цієї речовини (подібно тому, як працюють відомі фільтрувальні елементи). В однодозових капсулах для готування кави сумарна товщина вхідних вікон 15 усіх наскрізних отворів 12, виконаних у фільтрувальному елементі 7, в кращому варіанті лежить у межах від 15 до 2 30 мм . Як правило, це відповідає тим варіантам здійснення винаходу, в котрих фільтрувальний елемент 7 містить від 50 до 80 наскрізних отворів 12. У разі потреби наскрізні отвори 12 можуть розподілятися у фільтрувальному елементі 7 в різних конфігураціях. Як приклад на супровідних кресленнях ілюстровані три таких конфігурації. У першій конфігурації, показаній у вигляді знизу на фіг.6, наскрізні отвори 12 розподілені на всій першій поверхні 13 уздовж концентричних окружностей, а їхні вхідні вікна 15 лежать уздовж ліній цих окружностей. Друга конфігурація, показана у вигляді знизу на фіг.11, відрізняється від першої тим, що вхідні вікна 15 наскрізних отворів 12 лежать у радіальному напрямку відносно фільтрувального елемента 7. У третій конфігурації наскрізні отвори 12 орієнтовані так само, як і в другій конфігурації, але в цьому варіанті вони займають лише центральну частину фільтрувального елемента 7. На фіг.5 показана частина фільтрувального елемента 7, яка має наскрізний отвір 12, де скриті на даному вигляді елементи конструкції показані пунктирними лініями. На цьому кресленні можна добре бачити, що наскрізний отвір 12 має перехідний поперечний перетин, який зростає в напрямку від першої поверхні 13 до другої поверхні 14. Зокрема, можна бачити, що в межах товщини фільтрувального елемента 7 наскрізний отвір 12 має 7 першу ділянку 17, котра є з'єднаною з вхідним вікном 15 і має практично постійний перехідний поперечний перетин, і другу ділянку 18, що сполучається з першою ділянкою 17 і закінчується вихідним вікном 16, маючи, таким чином, форму зрізаної піраміди, що розширюється в напрямку вихідного вікна 16. Така форма має ту перевагу, що вона полегшує видалення зерен порошкоподібної речовини 9, які внаслідок їхніх вкрай малих розмірів можуть потрапляти в наскрізний отвір 12. Крім того, згідно з даним винаходом капсула 1 може мати також множину розпірних елементів 19, вставлених між другою поверхнею 14 фільтрувального елемента 7 і дном 3 чашкоподібної конструкції 2 для утримування їх взаємно віддаленими навіть у випадку зустрічної деформації. У кращому варіанті розпірні елементи 19 є інтегрованими в єдине ціле з фільтрувальними елементами 7 і випинаються подібно виступам від другої поверхні 14. У варіанті здійснення, ілюстрованому на фіг.9, множина розпірних елементів 19 утворює множину каналів 19 між другою поверхнею 14 фільтрувального елемента 7 і дном 3 (канали 20, що проходять по колу і радіусу відносно фільтрувального елемента 7). У варіантах здійснення, ілюстрованих на фіг.13 і 16, розпірні елементи 19 мають циліндричну форму (у кращому варіанті вони утворюють собою також виступи, що використовуються для видобування фільтрувальних елементів із форм у процесі виготовлення). 96793 8 І нарешті, у варіанті здійснення, ілюстрованому на фіг.8, співіснують один з одним два варіанти здійснення, описані вище. Функціонування капсули 1 згідно з винаходом відбувається так само, як і відомої капсули. Але даний винахід надає фільтрувальному елементу капсули ту важливу перевагу, що він не є схильним до засмічення, - явища, що спостерігається у відомих фільтрувальних елементів. У відомих фільтрувальних елементах зерна порошкоподібної речовини (які можуть об'єднуватися в гранули) можуть повністю блокувати індивідуальні наскрізні отвори, оскільки ці отвори у них є круглими і мають діаметр, менший, ніж ці зерна. На противагу цьому, якщо наскрізні отвори мають щілиноподібну форму згідно з даним винаходом, то навіть у тих випадках коли зерна порошкоподібної речовини потрапляють у ці щілини (ширина котрих є меншою, ніж розміри більшості зерен порошкоподібної речовини), поводять себе подібно дрібним кулькам, що частково увійшли в щілину і, отже, мають вільний зазор між ними. Слід також зауважити, що капсула згідно з даним винаходом є відносно простою у виготовленні, і не дуже високими є також витрати, пов'язані з впровадженням винаходу у виробництво. Описаний винахід можна модифікувати та пристосовувати різноманітними шляхами, не виходячи за межі об'єму його концепції. Всі деталі винаходу можуть заміщуватися іншими технічно еквівалентними їм елементами більших розмірів, а всі використовувані матеріали, форми і розміри різноманітних компонентів можуть бути пристосовані відповідно до конкретних умов використання винаходу на практиці. 9 96793 10 11 96793 12 13 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 96793 Підписне 14 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601