ES2297791T3 - Capsula con medios de cierre hermetico. - Google Patents
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Abstract
Sistema de producción de bebidas comprendiendo una cápsula que contiene ingredientes de bebidas, la cápsula comprendiendo un elemento de cierre hermético (8, 11, 26) el cual es una pieza integral de la cápsula o una pieza separada fijada a la cápsula, y un dispositivo de producción de bebidas que tiene un elemento de cierre (9) y un soporte de la cápsula; el elemento de cierre estando adaptado para un acoplamiento selectivo de cierre hermético con el elemento de cierre hermético (8, 11, 26) de la cápsula, en el que la cápsula comprende un elemento de hoja delgada que se puede desgarrar (5) adaptado para desgarrarse contra elementos de relieve (12) del soporte de la cápsula (13) tan pronto como la presión del fluido en el interior de la cápsula excede de un valor umbral cuando el elemento de cierre está en acoplamiento de cierre hermético con el elemento de cierre hermético de la cápsula y en el que el elemento de cierre está provisto de por lo menos un paso de entrada de aire de forma que el acoplamiento de cierre hermético es sólo eficaz en tanto en cuanto el elemento de cierre (9) ejerce una presión mínima sobre la cápsula (1), pero es automáticamente liberado tan pronto como la presión ejercida por el elemento de cierre cae por debajo de dicha presión mínima.
Description
Cápsula con medios de cierre hermético.
La presente invención se refiere globalmente a
cápsulas para contener ingredientes de bebidas, a un sistema de
producción de bebidas para utilizarlo conjuntamente con tales
cápsulas así como a procedimientos para producir las bebidas sobre
la base de los ingredientes contenidos en tales cápsulas.
El antecedente de la presente invención es el
campo de las cápsulas que contienen bebidas o bien otros
ingredientes comestibles (por ejemplo, sopas). Por medio de una
interacción de estos ingredientes con un líquido, se puede producir
una bebida o bien otros comestibles, tales como por ejemplo sopas.
La interacción puede ser por ejemplo un proceso de extracción,
fermentación, disolución, etc. Una cápsula de este tipo está
particularmente adaptada para contener café molido a fin de
producir una bebida de café haciendo que agua caliente bajo presión
entre en la cápsula y escurra una bebida de café de la cápsula.
El documento EP 710 462 A1 muestra una cámara
para elaborar una bebida de café utilizando una bolsita, en la que
está provisto un anillo tórico en la máquina para una acoplamiento
de cierre hermético con un borde de la bolsita. El anillo tórico,
por lo tanto, en el estado como el que se representa en la figura 2
del documento EP 710 462 A1, está montado de forma que se puede
liberar en el reborde de la bolsita en el sentido en el que el
anillo tórico está asociado a la cápsula sólo por el efecto del
cierre de la máquina sobre la cápsula.
Sistemas y procedimientos para obtener
comestibles fluidos a partir de cápsulas que contienen sustancias
son conocidos por ejemplo a partir del documento
EP-A-512470 (duplicado del documento
US 5,402,707), el cual expone un sistema para producir una bebida
que comprende un elemento de hoja delgada que se puede desgarrar
adaptado para desgarrarse contra elementos de relieve de un soporte
de la cápsula.
La cápsula 101 como se representa en la figura 1
tiene una copa en forma de cono truncado 102 la cual puede estar
rellena por ejemplo con café tostado y molido 103 y la cual está
cerrada por una cubierta de hoja delgada frontal que se desgarra
104 soldada o sujeta por un reborde en forma de collar que se
extiende lateralmente desde la pared lateral de la copa 102. Un
soporte de la cápsula 111 comprende una rejilla de descarga con
elementos de relieve de la superficie del elemento 113.
El soporte de la cápsula 111 está acomodado en
su soporte 115 el cual tiene una pared lateral 124 y un taladro 127
para el paso de la bebida de extracto de café.
Como se puede ver a partir de la figura 1 el
sistema de extracción adicionalmente comprende un inyector de agua
107 que tiene un canal de entrada de agua 120 y un elemento anular
108 con una ranura interior la forma de la cual corresponde
sustancialmente a la forma exterior de la cápsula. En su pieza
exterior, el elemento anular 108 comprende un resorte 122 que
sostiene un anillo 123 para la liberación de la cápsula al completar
la extracción.
En funcionamiento, una cápsula 101 se coloca en
les soporte de la cápsula 111. El inyector de agua 107 perfora la
cara superior de la copa 102. La cara inferior que se rasga 104 de
la cápsula descansa en los elementos radialmente dispuestos 113 del
soporte de la cápsula 111.
Se inyecta agua a través del canal 120 del
inyector de agua 107 y choca con el lecho 103 de café. La presión
en la cápsula 101 incrementa y la cara que se rasga 104 sigue
incrementalmente la forma de los elementos de relieve de abertura
radial 113. Tales elementos de relieve de abertura radial, pueden
ser reemplazados por elementos de relieve en forma de pirámide o
bien por otras formas de los elementos de relieve. Cuando el
material constituyente de la cara que se rasga alcanza su tensión
de rotura, la cara que se rasga se desgarra a lo largo de los
elementos de relieve. El extracto de café fluye a través de los
orificios de la rejilla de descarga 112 y se recupera en un
recipiente (no representado) por debajo del taladro 127.
Los principios de este proceso de extracción en
tanto en cuanto se mantienen en relación con la presente invención
se pueden resumir como sigue:
- Una cápsula inicialmente cerrada
herméticamente se inserta en los medios de soporte de la
cápsula.
- Los medios de soporte de la cápsula se
introducen entonces asociados a los medios de inyección de agua de
la máquina de tal forma que un elemento anular (108 en la figura 4)
rodea la cápsula herméticamente cerrada.
- En una primera pared de la cápsula por lo
menos se genera un orificio.
- El agua que entra en la cápsula a través del
orificio en la primera pared interactúa con los ingredientes
contenidos en la cápsula mientras atraviesa el interior de la
cápsula y se hace entonces que deje la cápsula a través de por lo
menos un orificio o perforación creado en la segunda pared.
Los ingredientes en la cápsula constituyen el
"cuello de botella" de la trayectoria del flujo de agua y por
lo tanto causarán una caída de presión entre los lados aguas arriba
y aguas abajo del flujo de líquido a través de la cápsula, caída de
presión la cual incluso incrementará durante la interacción entre el
líquido y los ingredientes por ejemplo debido al esponjamiento de
los ingredientes. Correspondientemente, se tiene que asegurar que
sólo el flujo de agua tiene lugar realmente a través del interior de
la cápsula (flecha A1) y que no puede fluir agua desde el inyector
de agua al intersticio entre el elemento de cierre anular 108 y el
exterior de la cápsula 101 y entonces al taladro de escurrido 127
del dispositivo. La flecha A2 ilustra esta trayectoria indeseada
del flujo de agua. En otras palabras, cualquier agua que fluya
exterior a la cápsula 102 tiene que ser parada por un acoplamiento
de cierre hermético que esté colocado en el intersticio entre el
elemento anular 108 y la cápsula 101 y en la trayectoria del flujo
entre el inyector de agua y el taladro de escurrido de la bebida.
En la forma de realización que se representa en la figura 1 un
acoplamiento de cierre hermético de este tipo se puede conseguir
por lo menos hasta un cierto grado mediante el acoplamiento de
pinzado entre el elemento anular 108, el reborde en forma de collar
de la pared lateral de la cápsula 101 y el soporte de la
cápsula.
En el caso en el que el acoplamiento de cierre
hermético no funcione adecuadamente y el agua fluya fuera de la
cápsula, no se creará presión suficiente para causar el desgarro de
la cara que se rasga en el interior de la cápsula o,
alternativamente, la presión causará un desgarro incompleto de la
cara que se rasga y por lo tanto una pobre extracción de la
sustancia. En un escenario de este tipo el agua será escurrida del
dispositivo de producción de la bebida sin haber interactuado, o
sin haber interactuado completamente bajo condiciones de presión
suficientes, con los ingredientes contenidos en la cápsula.
Se puede pensar en una mejora de acuerdo con la
cual este acoplamiento de cierre hermético se mejore adicionalmente
recubriendo la pared interior del elemento anular con un material
elástico de caucho. En otras palabras, de acuerdo con dicha
aproximación el acoplamiento de cierre hermético se asegura mediante
estructuras fijas o unidas al dispositivo de producción de la
bebida. Esto tiene desventajas porque después de la utilización de
un número sustancial de cápsulas puede tener lugar un desgaste de
los medios de cierre hermético fijos de forma que la calidad de la
bebida producida se deteriore incrementalmente por el agua que pasa
por el cierre hermético que deja de ser adecuadamente eficaz.
Cualquier "fuga" en el exterior de la
cápsula reduce la presión creada en el interior de la cápsula. Por
otra parte, es bien sabido que una presión de extracción suficiente
es un factor clave para la calidad de un café del estilo
expreso.
La presente invención correspondientemente tiene
por objeto una mejora del acoplamiento de cierre hermético colocado
entre la entrada de líquido y el lado de escurrido de la bebida de
un sistema de producción de bebidas de este tipo.
Es por lo tanto la idea central de la presente
invención transferir una pieza elástica del acoplamiento de cierre
hermético desde el dispositivo de producción de la bebida a la
cápsula. La ventaja es que cualquier elemento de cierre hermético
elástico sólo se utiliza una vez (es decir, sólo con la cápsula
asociada) de tal forma que se puede asegurar un funcionamiento
apropiado del cierre hermético y no pueden ocurrir problemas
higiénicos en el elemento de cierre hermético.
Obsérvese que la presente invención por lo tanto
específicamente tiene por objeto una mejora de las cápsulas, de tal
forma que los dispositivos de producción de bebidas del estado de la
técnica con medios de cierre herméticos incorporados como por
ejemplo se representan en el documento
EP-A-512470 también se pueden
utilizar conjuntamente con una cápsula de acuerdo con la presente
invención.
El objeto se consigue por medio de las
características de las reivindicaciones independientes. Las
reivindicaciones dependientes desarrollan adicionalmente la idea
central de la presente invención.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención se propone una cápsula para contener ingredientes de
bebidas (o bien otros comestibles líquidos). La cápsula está
diseñada para la inserción en un dispositivo de producción de
bebidas a fin de hacer que un líquido bajo presión entre en la
cápsula e interactúe con los ingredientes en la cápsula. De acuerdo
con la invención la superficie exterior de la cápsula comprende un
elemento de cierre hermético elástico que está estructuralmente
dispuesto para que esté en acoplamiento de cierre hermético con por
lo menos una superficie de presión de acoplamiento del dispositivo
de producción de la bebida.
El elemento de cierre hermético elástico de la
cápsula se deforma cuando la cápsula se pone en acoplamiento de
cierre hermético con el elemento de cierre del dispositivo de
producción de bebidas. La deformación conduce a una desviación
inicial del elemento de cierre hermético contra el elemento de
cierre.
El elemento de cierre hermético por lo tanto
puede ser elástico debido a su forma o al material utilizado.
El elemento de cierre hermético se puede doblar
de tal forma que puede ejercer una fuerza de desviación contra la
superficie de presión del acoplamiento del dispositivo de producción
de bebidas.
El elemento de cierre hermético también se puede
comprimir de forma que el acoplamiento de cierre hermético se
obtenga mediante la superficie de presión del dispositivo de
producción de bebidas que ejerce una fuerza de presión positiva
sobre el elemento de cierre hermético, desde un primer grosor sin
comprimir de la cápsula hasta un segundo grosor comprimido del
elemento.
El elemento de cierre hermético puede ser
integral con la cápsula o puede estar asociado como una pieza
separada de la cápsula. En este último caso el elemento de cierre
hermético se puede extraer o, alternativamente, se puede unir
fijamente a la cápsula.
El elemento de cierre hermético por ejemplo
puede tener la forma de un anillo en forma de O o de L.
El elemento de cierre hermético se puede unir a
la cápsula utilizando un adhesivo o mediante soldadura (térmica o
por ultrasonidos). Alternativamente, el elemento de cierre hermético
se puede mantener en posición rodeando la cápsula debido a sus
características de tensión o alargamiento inherentes del material.
En otra forma de realización posible, el elemento de cierre
hermético puede ser pinzado por el material de la cápsula.
La cápsula se puede fabricar de plástico o de
metal, como por ejemplo aluminio.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención se propone una cápsula que tiene un cuerpo base y un
elemento de hoja delgada fabricado de material plástico, en el que
por lo menos una parte del cuerpo de la base está diseñado para ser
perforado cuando se coloca adecuadamente en el dispositivo de
producción de bebidas.
De acuerdo con otro aspecto se propone un
sistema de producción de bebidas que comprende una cápsula y un
dispositivo de producción de bebidas de este tipo.
De acuerdo con un aspecto adicional de la
presente invención se propone un procedimiento para producir una
bebida en el cual un acoplamiento de cierre hermético a presión de
un elemento del dispositivo de producción de bebidas y un elemento
de cierre hermético de la cápsula asegura que la única trayectoria
de flujo del medio líquido entre el orificio perforado en la pared
superior de la base en forma de copa y el orificio en el elemento
de hoja delgada atraviesa el interior de la cápsula.
Otro aspecto de la presente invención se refiere
a un procedimiento para la producción de bebidas de acuerdo con el
cual se generan perforaciones tanto en el cuerpo base como en el
elemento de hoja delgada de una cápsula de ese tipo, ambos
fabricados de plástico.
El término "superficie de presión de
acoplamiento" como se utiliza aquí es típicamente una parte del
dispositivo de producción de bebidas. Ésta puede ser una superficie
del elemento de cierre el cual típicamente es una pieza del
dispositivo que cubre por lo menos un lado de la cápsula al cerrar
el dispositivo para encerrar la cápsula.
Ventajas, características y objetos adicionales
de la presente invención se harán evidentes para un experto en la
materia cuando se lea la siguiente descripción detallada de las
formas de realización de la presente invención tomada conjuntamente
con las figuras de los dibujos anexos.
La figura 1 muestra una cápsula de extracción
conocida a partir del documento
EP-A-512470.
La figura 2 muestra una primera forma de
realización de la presente invención en la cual la cápsula está
colocada en el soporte de la cápsula pero no ha alcanzado todavía
su posición de cierre en el dispositivo de producción de
bebidas.
La figura 3 muestra una vista a mayor escala de
la figura 2.
La figura 4 muestra la primera forma de
realización en un estado en el cual una cápsula ha alcanzado su
posición de cierre entre un elemento de campana y el soporte de la
cápsula.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva de
un soporte de cápsula, un elemento de campana y una cápsula de
acuerdo con la primera forma de realización en una posición en la
cual la cápsula no ha alcanzado todavía su posición de cierre.
La figura 6 muestra una segunda forma de
realización de la presente invención.
La figura 7 es una vista a mayor escala de un
detalle de la figura 6.
La figura 8 es una vista en perspectiva de la
segunda forma de realización.
La figura 9 muestra la segunda forma de
realización en un estado en el cual la cápsula ha alcanzado su
posición de cierre.
La figura 10 muestra una tercera forma de
realización en la cual el elemento de cierre hermético de la cápsula
es una parte de la pared lateral de la cápsula.
La figura 11 es una vista detallada de la figura
10.
La figura 12 muestra el acoplamiento de cierre
hermético de acuerdo con la tercera forma de realización.
La figura 13 muestra una cuarta forma de
realización en la cual el elemento de cierre hermético es una parte
del elemento de la pared superior de la cápsula. Y
La figura 14 muestra la cuarta forma de
realización en el estado final.
\vskip1.000000\baselineskip
Con referencia a la figura 2 se explicará ahora
una primera forma de realización detallada.
Obsérvese que en lo que sigue a continuación la
invención se explicará con referencia a un cierto diseño de una
cápsula, es decir, un diseño de acuerdo con el cual la cápsula
comprende un cuerpo base en forma de copa y un elemento de hoja
delgada de cierre. Sin embargo, debe entenderse que son viables
otros diseños de la cápsula, tales como por ejemplo cápsulas que
tengan una forma lenticular con dos paredes opuestas y que
esencialmente se acoplan (por ejemplo, hojas delgadas), que están
cerradas herméticamente, por ejemplo, en el borde en forma de
anillo. Generalmente una cápsula de acuerdo con la presente
invención comprende por lo menos dos elementos de pared opuestos
los cuales están unidos uno al otro en los bordes para formar un
área de reborde en forma de collar herméticamente cerrado,
encerrando de ese modo un interior herméticamente cerrado.
Comparable a la técnica anterior también esta
forma de realización muestra un soporte de cápsula 13 que tiene
elementos de relieve 12 los cuales están diseñados para desgarrar y
perforar un elemento de hoja delgada 5 que cierra un cuerpo base en
forma de copa 4 de la cápsula 1. Este desgarro del elemento de hoja
delgada puede ocurrir por ejemplo tan pronto como la presión en el
interior de la cápsula excede de un valor umbral. Obsérvese que los
elementos de relieve pueden tener cualquier forma que sobresalga
capaz de causar un desgarro (parcial) del elemento de hoja delgada.
Como un ejemplo sólo se citan pirámides, agujas, abolladuras,
cilindros, nervios alargados.
En el interior de la cápsula 1 están contenidos
ingredientes 3, en el que los ingredientes 3 se seleccionan de tal
forma que se puede producir una bebida cuando se tiene un líquido
que entra en la cápsula en la zona de la pared superior 17 de la
cápsula 1 y entonces interactúa con tales ingredientes 3.
Ingredientes preferidos son por ejemplo café molido, té o cualquier
otro ingrediente a partir del cual se pueda producir una bebida o
bien otro comestible líquido o viscoso (por ejemplo sopa).
La figura 2 muestra un estado en el cual una
cápsula de este tipo ha sido colocada en un soporte de cápsula 13,
el elemento de hoja delgada 5 descansando sobre el lado del elemento
de relieve 12 del soporte de la cápsula 13 y el cuerpo base en
forma de copa 4 de la cápsula 1 estando ya parcialmente rodeado por
la pared circunferencial 25 de un elemento de cierre 9 del
dispositivo de producción de bebidas. El elemento de cierre
representado tiene la forma de una campana. Son viables otras
formas, en las que el diseño de los contornos interiores (ranura)
del elemento de cierre generalmente está adaptado para acoplarse
sustancialmente a los contornos de la cápsula 1.
Obsérvese que el elemento de hoja delgada 5 como
se representa no es exactamente plano debido a una sobre presión
definida en el interior de la cápsula, sobre presión la cual se
genera introduciendo por ejemplo un gas protector cuando se produce
la cápsula rellena.
El elemento de cierre (campana) 9 adicionalmente
comprende una falda de soporte anular 18, la función de la cual se
explicará más adelante, una rosca exterior 19 para montar el
elemento de campana en un dispositivo de producción de bebidas y un
orificio de entrada de agua 20 para alimentar un líquido tal como
por ejemplo agua caliente bajo presión a un inyector de agua 14 el
cual está montado de forma que se puede liberar (roscado) al
elemento de campana 9.
Obsérvese que la rosca 19 es sólo un ejemplo de
medios de unión, ya sean medios de unión desmontables o
permanentes.
Los otros componentes del dispositivo de
producción de bebidas, tales como por ejemplo el mecanismo para
desplazar el elemento de campana y eventualmente también el soporte
de la cápsula son conocidos a partir de la técnica anterior en el
campo de las máquinas de café expreso a partir de cápsulas.
El inyector de agua comprende un elemento de
perforación (cuchilla, pasador, etc.) 24 diseñado para producir un
orificio en la pared superior de la cápsula 1 cuando el soporte de
la cápsula 13 y el elemento de campana 9 son desplazados
acercándolos juntos por ejemplo mediante un mecanismo manualmente
accionado o automático. Un canal (no representado en los dibujos)
atraviesa el elemento de perforación 14 de tal manera que el agua
puede ser alimentada al interior de la cápsula 1 una vez que el
elemento de perforación 14 sobresale en el interior de la cápsula
1.
La cápsula 1 comprende dicha pared superior 17,
una pared lateral 7 y un reborde en forma de collar 6 para cerrar
herméticamente el cuerpo base en forma de copa 4 de la cápsula 1.
Otra vez, son posibles otros diseños de la cápsula en tanto en
cuanto la cápsula pueda ser cerrada herméticamente y contenga los
ingredientes mencionados.
De acuerdo con la presente invención la
superficie exterior de la cápsula 1 presenta un elemento de cierre
hermético dedicado 8. El elemento de cierre hermético 8 puede ser
elástico debido al material utilizado y debido a la forma
geométrica del elemento de cierre hermético 8.
Adicionalmente, el elemento de cierre hermético
8 puede ser integral con la cápsula 1 o bien una pieza separada. En
el último caso el elemento de cierre hermético puede ser montado, de
forma que se pueda desmontar, al cuerpo base 4 o fijado al mismo
por ejemplo mediante soldadura o por medio de un adhesivo.
En el caso en el que elemento de cierre
hermético 8 sea una pieza separada unida a la cápsula 1, puede estar
montada en la cápsula como una pieza integral. Alternativamente, se
puede aplicar en forma fluida o viscosa y endurecerla después (por
ejemplo, por polimerización) una vez aplicada sobre la superficie
exterior de la cápsula, lo cual es el caso, por ejemplo, cuando se
aplica silicona.
Si se utiliza un material elástico para el
elemento de cierre hermético 8, preferiblemente se utilizan
materiales de elástico de caucho. El término "elástico de
caucho" significa cualquier material adecuado que tenga la
elasticidad del caucho incluyendo, pero no estando limitado a ellos,
elastómeros, siliconas, plásticos, látex, balata o bien otros.
En el caso en el que el material del elemento de
cierre hermético sea el mismo que el utilizado para la cápsula (por
ejemplo, un metal tal como aluminio o plástico), preferiblemente la
naturaleza flexible del elemento de cierre hermético se procura
mediante la forma geométrica del elemento de cierre hermético.
En la forma de realización de acuerdo con la
figura 2 el elemento de cierre hermético 8 se puede curvar
flexiblemente debido a su forma de labio. Está fabricado del mismo
material que la cápsula, preferiblemente plástico. Puede ser una
pieza integral del cuerpo base 4 de la cápsula 1.
El labio libre flexible 8 se extiende desde el
borde exterior del reborde en forma de collar 6 y está inclinado
hacia fuera. En la forma de realización representada el labio
flexible es el borde de las paredes laterales del cuerpo base de la
cápsula, borde el cual está doblado un ángulo de no más de
aproximadamente 90º, preferiblemente comprendido entre 95 y
175º.
Obsérvese que el elemento de cierre hermético
que se puede curvar 8 se puede colocar en cualquier posición sobre
la cápsula 1 en tanto en cuanto la posición se adapte al
acoplamiento de cierre hermético exterior del elemento de cierre
hermético 8 y el elemento de cierre 9 entre el inyector de agua 14 y
las perforaciones en el elemento de hoja delgada 5. El elemento de
cierre hermético 8 puede estar provisto también en la zona de la
pared superior 17 de la cápsula 1 que rodea al inyector de agua 14
cuando el inyector de agua 14 está en una posición que sobresale
dentro del interior de la cápsula 1. El elemento de cierre hermético
8 puede estar dispuesto también para cubrir diferentes partes de la
cápsula (el fondo, las paredes laterales, el reborde en forma de
collar).
Como se puede ver en detalle en la figura 3, el
elemento de campana 9 de acuerdo con esta forma de realización no
comprende elemento de cierre hermético flexible dedicado alguno. Sin
embargo, el elemento de campana opcionalmente puede comprender
también un elemento de cierre hermético flexible.
Una superficie de cierre hermético inclinada de
forma divergentes 15 del elemento de campana 9 está diseñada para
cooperar con el elemento de cierre hermético elástico que se puede
curvar 8 de la cápsula 1. La inclinación de la superficie de cierre
hermético es opuesta a la inclinación del labio flexible libre que
constituye el elemento de cierre hermético.
Dependiendo de la forma y del material del
elemento de cierre hermético 8 de la cápsula 1, la superficie que
coopera del elemento de campana 9 puede tener cualquier forma,
posición y orientación que se adapte para el acoplamiento de cierre
hermético con el elemento de cierre hermético 8 de la cápsula 1.
La figura 4 muestra el estado en el cual el
elemento de campana 9 y el soporte de la cápsula 13 son llevados a
un acoplamiento de presión de cierre y debido al agua que entra en
el interior de la cápsula y a que se crea una presión en la misma,
los elementos de relieve piramidales 12 del soporte de la cápsula 13
han producido ya orificios en el elemento de hoja delgada 5 de la
cápsula 1. Al insertar la cápsula, el elemento de cuchilla 24 del
inyector de agua 14 ha creado una perforación 16 en la pared
superior 17 de la cápsula 1. Cuando se ha creado una presión
suficiente del fluido en el interior de la cápsula, la bebida
producida a partir de los ingredientes contenidos en la cápsula
puede ser escurrida en pequeños intersticios entre los elementos de
relieve 12 y el elemento de hoja delgada que los rodea 5.
En el estado representado en la figura 4, el
elemento de cierre hermético elástico que se puede curvar 8 de la
cápsula 1, esto es, el labio flexible, se desvía contra la
correspondiente superficie inclinada de cierre hermético 15 del
elemento de cierre 9. La falda del soporte angular 18 cubre ahora el
extremo del reborde en forma de collar 6 de la cápsula 1 para
asegurar que el elemento de cierre hermético 8 y la cápsula como
tales permanecen en posición cuando la superficie de cierre
hermético 15 del elemento de campana ejerce una cierta fuerza de
presión del elemento de cierre hermético 8.
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Realmente, el elemento de cierre hermético en
forma de labio 8 representa un ejemplo de una construcción para
proporcionar un acoplamiento de cierre hermético auto reforzado. El
agua que viene del inyector de agua será presurizada dentro del
intersticio entre el exterior de la cápsula y el elemento de cierre
y eventualmente llegará al elemento de cierre hermético en forma de
labio. El elemento de cierre hermético en forma de labio bloqueará
el flujo de agua a medida que es desviada contra la superficie de
cierre hermético del elemento angular. Este efecto de bloqueo
conducirá a una relieve de la presión en el lado aguas arriba del
elemento de cierre hermético lo cual a su vez conducirá a que el
elemento de cierre hermético sea presionado incluso más fuerte
contra la superficie de cierre hermético y por lo tanto a un
acoplamiento de cierre hermético el cual es más fuerte cuanto más
elevada es la presión en el acoplamiento de cierre hermético.
En la forma de realización de la figura 5 están
provistas muescas 22 en la circunferencia del soporte de la cápsula
13, muescas 22 las cuales actúan para evacuar el agua la cual se
puede quedar o acumular en la superficie superior del soporte de la
cápsula 13 o gotear fuera de la cápsula antes de que haya sido
extraída la cápsula.
La figura 6 muestra una forma de realización que
corresponde esencialmente a una variante de la primera forma de
realización de la figura 2. El elemento de cierre hermético 8 de
acuerdo con esta forma de realización se puede comprimir. Cubre
tanto una parte de la pared lateral 7 como el área entre el extremo
exterior del reborde en forma de collar 6 de la cápsula 1 y dicha
pared lateral 7. (El elemento de cierre hermético puede cubrir
también sólo una parte de la pared lateral 7 del cuerpo base 4 de la
cápsula 1). El elemento de cierre hermético 8 de acuerdo con esta
forma de realización tiene una sección transversal no simétrica, por
ejemplo en forma de L.
Alternativamente, el elemento de cierre
hermético 8 puede tener otras formas tales como por ejemplo una
película aplicada a la cápsula, un anillo tórico, etcétera.
Cuando la cápsula 1 está en una posición como se
representa en la figura 4 y entonces, después de haber acabado el
proceso de producción de la bebida, el soporte 13 se abre, se corre
el riesgo de que la cápsula 1, en lugar de caer, permanezca
succionada dentro del elemento en forma de campana 9 debido a un
"efecto de vacío". Como se representa en la figura 8 la
invención propone proporcionar un mecanismo el cual asegura que el
tipo de acoplamiento de cierre hermético entre la cápsula 1 y el
elemento de campana 9 está sólo presente en tanto en cuanto el
elemento de campana 9 está acoplado contra el soporte de la cápsula
13, pero es liberado automáticamente de tal forma que el aire puede
entrar dentro del espacio entre la pared superior 17 y las paredes
laterales 7 de la cápsula 1 y la pared interior del elemento de
campana 9, respectivamente.
Como se puede ver a partir de la figura 8,
especialmente en el caso en el que el elemento de cierre hermético
8 cubre una parte de las paredes laterales 7 la cápsula 1, la
superficie frontal anular del elemento de campana 9 puede estar
provista con muescas 21 las cuales, actúan como pasos de entrada de
aire para alimentar aire. Las muescas permiten la entrada de aire
cuando se libera la fuerza de desviación entre el elemento de
campana 9 y el soporte de la cápsula 13. El aire fluye de ese modo
dentro de este espacio y será más fácil para el usuario sacar la
cápsula 1. Eventualmente, la cápsula 1 puede incluso caer
automáticamente del elemento de campana 9.
La figura 9 muestra el estado de la segunda
forma de realización en el cual la superficie frontal 23 del
elemento de campana 9 está en acoplamiento de cierre hermético con
el elemento de cierre hermético 8 de la cápsula 1.
Las figuras 10 a 12 muestran una tercera forma
de realización de la presente invención en la cual la naturaleza
flexible del elemento de cierre hermético es debida a la forma
geométrica de la propia cápsula. En la forma de realización
descrita el elemento de cierre hermético tiene la forma de un
escalón 26, es decir, un incremento repentino del diámetro de la
pared lateral 7 de la cápsula 1. Obsérvese que la forma geométrica
no está limitada al escalón representado y que son viables otras
formas en tanto en cuanto procuren una flexibilidad o por lo menos
una naturaleza deformable del elemento de cierre hermético.
El elemento de cierre hermético en forma de
escalón 26 de acuerdo con esta forma de realización es sólo un
ejemplo de un elemento de cierre hermético hueco (en contraste por
ejemplo al elemento de cierre hermético "relleno" 8 de acuerdo
con la segunda forma de realización, figuras 6 a 9). Cuando la
flexibilidad del elemento de cierre hermético se procura mediante
la forma geométrica, generalmente ocurre una deformación del
elemento de cierre hermético (aquí: una deformación hacia dentro y
hacia abajo del escalón). Por otra parte, cuando la naturaleza
flexible es debida al material utilizado y se utiliza un elemento de
cierre hermético "relleno", generalmente ocurre una compresión
y un desplazamiento del material.
La superficie de cierre hermético 15 de acuerdo
con esta forma de realización es inclinada. Por lo tanto, la
presión de cierre hermético tiene una primera componente que se
dirige radialmente hacia dentro y otra componente que se dirige
axialmente (hacia abajo la figura 12).
Como se puede ver especialmente a partir de la
figura 12, el elemento de hoja delgada 5 se puede envolver (véase
la referencia 27) sobre el reborde de la cápsula.
La figura 13 y la figura 14 muestran una cuarta
forma de realización en la cual el elemento de cierre hermético es
un anillo tórico 11. El anillo tórico está geométricamente dispuesto
y, preferiblemente, fijado, en la pared superior 17 de la cápsula
1. Esto es sólo un ejemplo de proporcionar un elemento de cierre
hermético en el exterior de la cápsula 1 en el lado el cual está
encarado al inyector de agua y el cual será perforado a fin de
crear las entradas de agua en la cápsula 1.
El anillo tórico 11 está colocado para rodear
periféricamente el área en la cual el inyector de agua 14 perfora
la pared superior 17 de la cápsula 1. El elemento de cierre
hermético 11 está por lo tanto comprimido por el fondo 28 del
elemento de cierre 9 y (véase la figura 14) fijado en su sitio por
el extremo superior de la pared lateral circunferencial 25 del
elemento de cierre 9.
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Obsérvese que el fondo 28 puede ser
sustancialmente plano o inclinado para asegurar una interfaz
suficientemente hermética al agua con el elemento de cierre
hermético 11 cuando la cápsula está completamente acoplada en el
elemento de cierre 9 al cerrar el dispositivo.
Como una alternativa al anillo tórico 11,
también se puede colocar un elemento de cierre hermético en forma
de labio deformable (por ejemplo, comparable al labio 8 de acuerdo
con la primera forma de realización, véase la figura 2)
sobresaliendo de la pared superior 17 de la cápsula 1, esto es, la
pared encarada al inyector de agua 14.
En cualquier caso, el fondo 28 ejercerá una
fuerza de compresión axial sobre el elemento de cierre hermético
11.
En el caso en que por ejemplo esté colocado un
anillo tórico en la pared lateral 7 de la cápsula 1, prevalecerá el
componente radial de la fuerza de compresión.
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siguiente)
Claims (10)
1. Sistema de producción de bebidas
comprendiendo una cápsula que contiene ingredientes de bebidas, la
cápsula comprendiendo un elemento de cierre hermético (8, 11, 26)
el cual es una pieza integral de la cápsula o una pieza separada
fijada a la cápsula, y un dispositivo de producción de bebidas que
tiene un elemento de cierre (9) y un soporte de la cápsula; el
elemento de cierre estando adaptado para un acoplamiento selectivo
de cierre hermético con el elemento de cierre hermético (8, 11, 26)
de la cápsula, en el que la cápsula comprende un elemento de hoja
delgada que se puede desgarrar (5) adaptado para desgarrarse contra
elementos de relieve (12) del soporte de la cápsula (13) tan pronto
como la presión del fluido en el interior de la cápsula excede de
un valor umbral cuando el elemento de cierre está en acoplamiento de
cierre hermético con el elemento de cierre hermético de la cápsula
y en el que el elemento de cierre está provisto de por lo menos un
paso de entrada de aire de forma que el acoplamiento de cierre
hermético es sólo eficaz en tanto en cuanto el elemento de cierre
(9) ejerce una presión mínima sobre la cápsula (1), pero es
automáticamente liberado tan pronto como la presión ejercida por el
elemento de cierre cae por debajo de dicha presión mínima.
2. Sistema de producción de bebidas de acuerdo
con la reivindicación 1 en el que la cápsula (1) comprende el
elemento de hoja delgada (5) y un cuerpo en forma base de copa
(4).
3. Sistema de producción de bebidas de acuerdo
con la reivindicación 2 en el que el elemento de hoja delgada (5)
bloquea herméticamente el cuerpo en forma base de copa (4).
4. Sistema de producción de bebidas de acuerdo
con la reivindicación 3 en el que el elemento de hoja delgada (5)
está herméticamente cerrado contra un reborde en forma de collar (6)
del cuerpo en forma base de copa (4).
5. Sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque el elemento
de cierre comprende una superficie frontal anular en acoplamiento
selectivo de cierre hermético con el elemento de cierre hermético
(8, 11, 26) de la cápsula (1) y en el que la superficie anular
comprende muescas (21) en la circunferencial del elemento de
cierre.
6. Sistema de producción de bebidas de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado
porque las muescas (21) actúan como pasos de entrada de aire para
alimentar aire a través de estas muescas (21) y a través de del
acoplamiento de cierre hermético liberado entre la cápsula (1) y el
elemento de cierre (9).
7. Sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque la cápsula
tiene un elemento de cierre hermético que se puede comprimir.
8. Sistema de acuerdo con la reivindicación 7
caracterizado porque el elemento de cierre hermético es
elástico debido a su forma.
9. Sistema de acuerdo la reivindicación 7 u 8
caracterizado porque el elemento de cierre hermético es
elástico debido al material constituyente.
10. Procedimiento para accionar un sistema de
producción de bebidas que comprende una cápsula que contiene
ingredientes de bebidas, la cápsula comprendiendo un elemento de
cierre hermético (8, 11, 26) el cual es una pieza integral de la
cápsula o una pieza separada fijada a la cápsula y un dispositivo de
producción de bebidas que tiene un elemento de cierre (9) y un
soporte de la cápsula (13), caracterizado por los pasos del
acoplamiento selectivo del elemento de cierre con el elemento de
cierre hermético (8, 11, 26) de la cápsula en un acoplamiento de
cierre hermético, en el que el acoplamiento de cierre hermético es
sólo eficaz en tanto en cuanto el elemento de cierre (9) ejerce una
presión mínima sobre la cápsula (1), pero es liberado
automáticamente tan pronto como la presión cae por debajo de dicha
presión mínima; en el que, cuando el acoplamiento de cierre
hermético es liberado, el aire puede fluir a través de por lo menos
un paso de entrada de aire del elemento de cierre.
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| CN102428011A (zh) * | 2009-05-20 | 2012-04-25 | 卡斯特拉里控股有限公司 | 用于浸泡产品的胶囊 |
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