ES2341041T3 - Capsula con mecanismo de apertura. - Google Patents
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Abstract
Envase para la preparación de un alimento, que comprende: - una porción a modo de contenedor (12), que contiene un componente alimenticio (16) y configurada para recibir un fluido (48) bajo presión para mezclarse con el componente alimenticio, para producir un producto alimenticio fluido, y, - una junta hermética para sellar herméticamente la porción a modo de contenedor, caracterizado por el hecho de que el envase también comprende un mecanismo de apertura (32) que comprende un miembro de perforación por pinchado asociado con la junta hermética, de una forma tal que cuando la presión alcanza una presión de apertura predeterminada, la presión de apertura actúa contra e impulsa la junta hermética de una forma tal que el miembro de perforación por pinchado perfora la junta hermética para abrir la junta hermética para liberar el fluido mezclado y el componente alimenticio de la porción a modo de recipiente contenedor.
Description
Cápsula con mecanismo de apertura.
La presente invención, se refiere a un
dispositivo para preparar un producto alimenticio batido y, de una
forma más particular, a una cápsula que se encuentra construida para
abrir automáticamente, para liberar el alimento, en concordancia
con el preámbulo de la reivindicación 1.
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Las bebidas espumadas, tales como el
"espresso", el "cappuccino" y "latte", pueden
dispensarse a partir de cápsulas que se emplazan en el interior de
máquina de preparación de la bebida. Las porciones
pre-dosificadas y preenvasadas de café y por el
estilo, para la preparación de bebidas a base de café, facilitan la
preparación de la bebida, al mismo tiempo que aseguran el hecho de
que, la calidad, de dosis a dosis, y la fortaleza de la bebida,
permanezcan constantes, para las mismas condiciones de preparación
(dosificación, temperatura, presión, tiempo, etc.). Esto
proporciona, también, una mayor conveniencia para el usurario. La
cápsula, de una forma usual, se asienta sobre un cerramiento
estanco a los derrames, de una máquina especial de café, y se hace
pasar agua caliente a través de la cápsula, a presión. La parte
inferior de la cápsula, se perfora, mediante la acción mediante la
creación presión, para liberar el líquido extraído. Algunas
máquinas, utilizan dispositivos de mezcla, que espuman las bebidas
que se liberan. Estos dispositivos, a menudo, cargan el componente
en polvo, en el agua.
La publicación de patente estadounidense US nº
2003/0 033 938, da a conocer un cartucho para la preparación de una
bebida batida. El cartucho, contiene uno o más ingredientes de
bebidas, y se forma a partir de materiales que son impermeables al
aire y al agua. Se introduce un medio acuoso en el cartucho y, la
bebida, se fuerza a pasar a través de un orificio de restricción,
para suministrar un chorro de la bebida, a una cámara de expansión.
Una entrada de aire, incorpora aire al interior de la bebida,
corriente abajo del orificio de restricción, para proporcionar una
pluralidad de burbujas a la bebida, en este punto.
La publicación de patente estadounidense US nº 5
897 899 da a conocer un cartucho en concordancia con el preámbulo
de la reivindicación 1.
Es deseable el hecho de que, en ciertos
alimentos, incluyendo a las bebidas, la calidad de la espumación y
el tamaño de las burbujas, en el interior de la espuma, se controle
estrechamente, de una forma equitativa, con objeto de proporcionar
unas características de alta calidad al alimento. Con objeto de
proporcionar un acondicionamiento espumante mejorado, se necesita
un dispositivo.
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La invención se refiere a un envase para la
preparación de un alimento, que comprende:
- -
- una porción a modo de contenedor, la cual contiene un componente alimenticio para recibir un fluido bajo presión para mezclarse con el componente alimenticio, para producir un producto alimenticio fluido,
- -
- una junta hermética para sellar herméticamente la porción a modo de contenedor.
- -
- un mecanismo de apertura que comprende un miembro de perforación por pinchado asociado con la junta hermética, de una forma tal que cuando la presión alcanza una presión de apertura predeterminada, la presión de apertura actúa contra e impulsa la junta hermética de una forma tal que el miembro de perforación por pinchado perfora la junta hermética para abrir la junta hermética para liberar el fluido mezclado y el componente alimenticio de la porción a modo de recipiente contenedor.
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De conformidad con la presente invención, el
dispositivo incluye un mecanismo de apertura que está en asociación
operativa con la junta hermética para abrir la junta hermética como
respuesta a una elevada presión del fluido dentro de la porción a
modo de contenedor para una comunicación fluida la porción a modo de
contenedor con el conducto de acondicionamiento para alimentar la
mezcla fluida en el conducto. El mecanismo de apertura preferido,
es integral y, la recarga de la forma preferida de presentación, y
éste incluye, de una forma preferible, un miembro de perforación
por pinchado, el cual se encuentra dispuesto, con respecto a la
junta hermética, de una forma tal que, cuando la presión alcanza un
valor predeterminado, en el interior de la porción a modo de
recipiente contenedor, la junta hermética, y el miembro de
perforación por pinchado, se encuentran sesgadamente dispuestos en
una asociación de perforación por pinchado. En esta asociación de
perforación por pinchado, el miembro de perforación por pinchado,
perfora la junta hermética, para comunicar de una forma fluida la
porción a modo de recipiente contenedor con el conducto
acondicionador.
El envase puede comprender una salida que se
extiende radialmente de forma general con respecto al miembro de
perforación por pinchado y configurado para dispensar el fluido
mezclado y el producto alimenticio desde la porción a modo de
contenedor cuando la junta hermética se abre por el mecanismo de
apertura.
De forma general la junta hermética comprende un
folio.
El dispositivo de conformidad con la invención
es de forma preferible un envase para un componente alimenticio,
pero puede ser alternativamente un dispositivo que incluya una
cámara de extracción para recibir un envase que contenga el
componente alimenticio. El dispositivo preferido incluye una porción
a modo de contenedor que contiene el componente alimenticio y está
configurado para recibir un fluido para mezclar el componente para
producir una mezcla fluida.
De conformidad con una forma específica de
presentación, puede estar asociado un conducto acondicionador de
espuma con una porción a modo de contenedor para recibir un producto
alimenticio fluido que incluya la mezcla fluida y burbujas de gas
arrastradas al mismo. El envase de la presente invención puede
incluir, o excluir, dicho conducto acondicionador de espuma. En
esta forma de presentación, el mecanismo de apertura, puede abrir
directamente a una o más salidas, para permitir al fluido mezclado y
producto alimenticio, y potencialmente, a las burbujas arrastradas,
a ser dispensados, de una forma directa, al interior del
receptáculo, para una consumición.
En la forma de presentación donde está presente
un conducto acondicionador de espuma, el conducto incluye un canal
de restricción y un canal de deceleración. El canal de restricción,
se encuentra asociado, de una forma preferible, con una porción a
modo de recipiente contenedor, corriente abajo de éste, para recibir
el producto alimenticio, y se encuentra configurado para
acondicionar las burbujas para la formación de a una espuma y, así,
de este modo, éste tiene una sección transversal suficientemente
pequeña, y una longitud suficientemente larga, para introducir
burbujas del producto alimenticio, que no sean mayores de un tamaño
máximo de burbuja preseleccionado. El canal de desaceleración, se
encuentra en comunicación fluida, con el canal de restricción,
corriente abajo de éste, para recibir el producto alimenticio. El
canal de desaceleración, se encuentra configurado para reducir
substancialmente la velocidad de flujo del producto alimenticio, y
suministrarlo a una salida, la cual se encuentra corriente abajo y
en asociación fluida con éste. El producto alimenticio enlentecido,
se dispensa desde la salida, de tal forma que se introduzca en un
receptáculo semejante a una taza o copa, u otra porción del
dispositivo.
El envase, se encuentra configurado, de una
forma preferible, para ser emplazado en asociación operativa con un
dispositivo de extracción que introduce el fluido, bajo presión, al
interior de la porción a modo de recipiente contenedor. El canal de
restricción, se encuentra configurado, de una forma preferible, para
desviar el flujo para producir burbujas que sean más pequeñas que
el tamaño máximo y para espumar el producto alimenticio, para
producir espuma en su interior.
El canal de desaceleración, se encuentra
configurado, de una forma preferible, para retener el
acondicionamiento de la espuma que se ha producido en el canal de
restricción. De una forma preferible, el canal de desaceleración,
reduce o previene substancialmente, la ruptura de las burbujas que
fluyen a su través. El canal de desaceleración, se encuentra
configurado, de una forma preferible, para retener substancialmente
la masa de burbuja individual, por debajo de este máximo, como se
recibe a partir del canal de restricción.
El tamaño máximo de burbuja preferido,
corresponde a la masa de burbuja máxima, de cada burbuja, en la
espuma. El canal de desaceleración, se encuentra también
configurado, de una forma preferible, para enlentecer el flujo, de
una forma suficiente, como para dispensar el producto alimenticio
desde la salida, a la velocidad que sea lo suficientemente lenta
como para retener el acondicionamiento de la espuma en el producto
alimenticio. De una forma más preferible, el canal de
desaceleración, se encuentra configurado para enlentecer el flujo
suficientemente, como para dispensar, desde la salida, a una
velocidad que sea lo suficientemente lenta, como para reducir o
prevenir la ruptura substancial de las burbujas, durante la
dispensación.
El gas que forma las burbujas, se encuentra
contenido, de una forma preferible, en la porción a modo de
recipiente contenedor. La porción a modo de recipiente contenedor,
en sí misma, se encuentra configurada, de una forma preferible,
para recibir una inyección del fluido en la mezcla de gas, como
burbujas, al interior de la mezcla del componente alimenticio y el
fluido, para suministrar el producto alimenticio al conducto de
acondicionamiento. En la forma preferible de presentación, el gas,
de una forma preferible, se introduce al interior del conducto
acondicionante de espuma, corriente arriba de del canal de
restricción. De una forma preferible, por lo menos un porcentaje de
aproximadamente un 75% del gas de producto alimenticio que se
dispensa a través de la salida, se suministra a través del canal de
restricción y, de una forma más preferible, substancialmente la
totalidad del gas que se dispensa en la espuma, se suministra a
través del canal de restricción. El conducto acondicionador de
espuma, de una forma mayormente preferible, se encuentra exento de
cualquier entrada, corriente abajo del canal de restricción.
El canal de restricción preferido, puede
presentar un área de sección transversal correspondiente a un valor
comprendido dentro de unos márgenes situados entre 0,01 y 3
mm^{2}. El canal de desaceleración, tiene de una forma preferible
un área acumulativa de la sección transversal, conectada a la
salida, de un valor comprendido dentro de unos márgenes situados
entre 0,05 mm^{2} y 100 mm^{2}. La longitud preferida del canal
de restricción de cualquiera de sus sub-canales, es
por lo menos aproximadamente 20 veces la dimensión de la sección
transversal más grande de ésta. La longitud preferida del canal de
restricción, es la correspondiente a un valor comprendido dentro de
unos márgenes situados entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente
50 mm.
El canal de desaceleración preferido, se
encuentra configurado para reducir la velocidad de flujo del
producto alimenticio que sale del canal de restricción, a un valor
correspondiente a un factor de relación comprendido dentro de unos
márgenes situados entre 1 : 5 y 1 : 100 de la velocidad a la cual el
flujo sale del canal de restricción, para introducirse en el canal
de desaceleración, o de la máxima velocidad en el canal de
restricción, en dependencia de la forma de presentación. El canal
de desaceleración preferido, tiene una sección transversal, con un
aspecto del factor de relación, correspondiente a un valor
comprendido dentro de unos márgenes situados entre aproximadamente
1 : 5 y aproximadamente 1 : 50, de tal forma que, el factor de
relación de la anchura con respecto a la profundidad, con la
profundidad encontrándose orientada, de una forma preferible,
axialmente con respecto a las salidas, y midiéndose la anchura, de
una forma preferible, sobre un plano que se extiende radialmente
con respecto a las salidas, que es también, de una forma preferible,
el plano en el cual se encuentra principalmente orientado el
conducto acondicionador de espuma. El canal de desaceleración, puede
comprender una pluralidad de subcanales de desaceleración, que
tienen un área acumulativa de la sección transversal, la cual es lo
suficientemente más grande que el área de la sección transversal de
canal de restricción, con objeto de desacelerar suficientemente y
substancialmente el flujo, a la deseada velocidad del flujo de
dispensación.
La forma preferida de presentación, tiene un
cerramiento, tal como una tapa de cobertura, asociado con una
porción a modo de recipiente contenedor, para encerrar el producto
alimenticio en su interior. El conducto acondicionante de espuma,
se extiende hacia el cerramiento, en este entorno medioambiental.
Éste es preferiblemente el caso, allí en donde, el conducto
acondicionador de espuma, es parte del envase que también incluye el
cerramiento. En una forma de presentación, el cerramiento, puede
incluir por lo menos dos porciones, entre las cuales, se definen
los canales del conducto acondicionador de espuma. Por lo menos una
de las paredes, puede definir uno o más acanaladuras y, una segunda
pared, de las paredes, puede comprender un folio que se encuentra
sellado a la primera pared, para definir de una forma cooperante,
entre éstas, por lo menos una porción de los canales. El
cerramiento, incluye una junta hermética, que sella herméticamente
el conducto acondicionador de espuma, con respecto al componente
alimenticio y la porción a modo de recipiente contenedor.
En un procedimiento preferido, el fluido, por
ejemplo, agua, se inyecta a alta presión, al interior de la porción
a modo de recipiente contenedor, para mezclarse con el componente
alimenticio y el gas, con objeto de proporcionar el producto
alimenticio. El producto alimenticio, se introduce, desde el canal
de restricción, bajo la acción de presión, a través del canal de
restricción, para introducir las burbujas, a través de éste, en el
producto alimenticio, substancialmente, únicamente las que son más
pequeñas que un tamaño de burbuja máximo predeterminado, para
acondicionar la espuma y el producto alimenticio. El producto
alimenticio, se suministra desde el canal de restricción, a través
del canal de desaceleración, con objeto de reducir substancialmente
la velocidad de flujo de éste, al mismo tiempo que se protege la
composición de las burbujas. El producto alimenticio, se dispensa a
una velocidad que es lo suficientemente baja como para reducir o
prevenir substancialmente las salpicaduras, con objeto de retener
substancialmente el acondicionamiento de la espuma. El producto
alimenticio preferido, es una bebida. Algunos de los productos
preferidos, incluyen al café, a la leche y a los productos
consistentes en sopas.
La invención, proporciona un dispositivo para
acondicionar una espuma de alta calidad, de una forma económica y
conveniente.
Las figuras 1 y 2, son vistas en perspectiva,
despiezadas, desde la parte inferior y desde la parte superior, de
una cápsula construida en concordancia con la presente
invención;
La figura 3, es una vista lateral de la sección
transversal, tomada a lo largo del plano III-III de
la figura 2;
La figura 4, es una vista de la sección
transversal de ésta, durante la inyección del fluido, en una cámara
de extracción, con una sección transversal tomada a lo largo del
plano IV-IV de la figura 2;
La figura 5, es una vista en perspectiva desde
la parte inferior, de una forma alternativa de presentación, de una
tapa de cobertura de cápsula;
La figura 6, es una vista de la sección
transversal de otra forma de presentación de una tobera de inyección
de salida, de una cápsula;
La figura 7, es una vista despiezada desde la
parte superior, de otra forma de presentación de la cápsula.
Las figuras 8-11, son vistas
desde la parte superior, de varias formas de presentación de
conductos acondicionadores de espuma construidos;
Las figuras 12 y 13, son vistas en perspectiva,
desde la parte superior, de otros conductos acondicionadores de
espuma;
La figura 14, es una vista desde la parte
superior, de otra forma de presentación de un conducto
acondicionador de espuma;
Las figuras 15 y 16, son vistas en recortadas en
perspectiva, desde la parte superior y desde la parte inferior, de
una forma de presentación de una capa de la cápsula; y
La figura 17, es una vista recortada en
perspectiva, de una forma de presentación de una tapa de la
cápsula, la cual es auto-abrible, y se encuentra
exenta de un conducto acondicionador de espuma.
Con referencia a las figuras
1-3, una forma preferida de presentación de un
envase construido en concordancia con la presente invención, es una
cápsula 10. La cápsula 10, incluye una porción a modo de recipiente
contenedor 12, a la cual, se encuentra preferentemente unida y
sellada herméticamente, una tapa 14. Un componente alimenticio 16
y también aire 18, se encuentran contenidos dentro de la cavidad
interior 20 de la porción a modo de recipiente contenedor 12, y
retenidos en su interior, por mediación de la tapa 14, la cual, de
una forma preferible, sella herméticamente la cavidad interior
20.
La dosis de componente alimenticio 16, se
selecciona, de una forma preferible, para proporcionar un servicio
individual del producto alimenticio a ser producido. Así, por
ejemplo, una cápsula de café o de té, tendrá una cantidad
suficiente, para una taza de la bebida, mientras que, una cápsula de
sopa, tendrá una cantidad suficiente para una taza o un tazón de
sopa. Otras formas de presentación, pueden tener dos o más
dosis.
La tapa 14 de la forma preferida de
presentación de la presente invención, incluye un folio 22, y una
pared del canal 24. El folio 22, de una forma preferible, se
encuentra sellado a ambos, la porción a modo de envase 12, y la
pared del canal 24. La junta hermética (de estanqueidad) entre el
folio 22 y la porción a modo de recipiente contenedor 12, es
suficiente, como para retener la estanqueidad, con la presurización
del interior de la cavidad 20, cuando se inyecta un fluido, tal
como agua, bajo presión, tal y como se describe abajo, a
continuación. Técnicas apropiadas para sellar herméticamente el
folio 22, la pared del canal 24, y la porción a modo de recipiente
contenedor 12, incluyen el sellado mediante calor, el sellado
mediante presión, la adhesión por soldadura, y el plegado por
compresión. En una construcción preferida de la cápsula 10, la
porción a modo de recipiente contendor 12, tiene una forma de taza
12, con un borde periférico 58, que se extiende hacia fuera, con
respecto a una pared lateral 60, para formar una superficie de
conexión para sellarse con la tapa de cobertura 14.
La pared 14, define acanaladuras 26, las cuales,
en esta forma de presentación, están abiertas en una dirección que
encara al folio 22. El folio 22, a su vez, está sellado a la pared
24, para cerrar el lado abierto de las acanaladuras 26, para
proporcionar un conducto acondicionador de espuma 28, entre el folio
2 y la pared 24. El folio 22, bloquea y, de una forma preferible,
sella, los contendidos de la cavidad interior 20, con respecto al
conducto 28. En otra forma de presentación, el folio 22, puede
reemplazarse por una pared rígida o semirrígida. En todavía otra
forma de presentación, la pared 24, puede reemplazarse por otro
folio que se encuentra sellado al folio 22, en áreas seleccionadas
para proporcionar un conducto acondicionador de espuma entre los
dos folios, a lo largo de un área no sellada entre los folios.
Tal y como se muestra en la figura 4, la cápsula
10, se encuentra configurada para ser recibida en el interior de
una cámara de extracción 34. La cámara de extracción 24, se
encuentra configurada, de una forma preferible, para sostener la
cápsula 10 y asociar la cápsula 10 con un sistema de inyección de
fluido. Una inyección preferida, comprende una aguja 36 u otro
dispositivo para abrir e inyectar un fluido al interior de la
cápsula 10. La aguja 36, se encuentra comunicada fluidamente con
una fuente de fluido, tal como una fuente de agua caliente 38. La
cápsula 10, se muestra, encontrándose recibida en una porción
inferior 40 de la cámara de extracción 34. La porción inferior 40,
se encuentra unida, de una forma susceptible de poderse volver a
desunir, a una porción superior 42 de la cámara de extracción 34, y
puede conectarse con ésta, con un encaje de bayoneta 44, el cual se
encuentra asociado con una rampa 46, de tal forma que, las porciones
superior e inferior, 40, 42, puedan conectarse o desconectarse de
una forma rápida. El sistema de conexión entre las porciones
inferior y superior, puede abarcar un gran número de variantes, tal
como un mecanismo de mordaza, operado por una palanca.
Cuando las porciones superior e inferior 40, 42,
se encuentran unidas, la aguja 36, perfora la porción a modo de
contenedor 12 de la cápsula 10, abriendo la cápsula 10. En la forma
preferida de presentación, se inyecta agua caliente 48, a
continuación, por mediación de la aguja 36, a la cavidad interior
20, la cual se mezcla con el componente alimenticio 16 y aire 18,
en su interior, produciendo un fluido y, de una forma preferible,
producto alimenticio líquido, con burbujas arrastradas. La velocidad
de la inyección, es suficiente, de una forma apropiada y, de una
forma preferible, mezcla concienzudamente el componente alimenticio
16 con el agua 48, y la turbulencia del flujo, atrapa las burbujas
de aire. La inyección de agua, también incrementa la presión,
dentro de la cavidad interior 20.
La cápsula 10, sirve, de una forma preferible,
como un tazón de mezclado, para el componente alimenticio, el cual
es, de una forma preferible, una materia en polvo que tiene
capacidad de espumación, para reconstituir una bebida líquida
mediante su mezclado a fondo, con un diluyente fluido. El fluido,
tal y como se ha mencionado, puede ser agua, y puede también ser
leche u otro fluido. La cavidad interior 29, de una forma
preferible, tiene un volumen comprendido dentro de unos márgenes
que van de 20 a 100 cm^{3}, si bien, es mayormente preferible,
una capacidad comprendida dentro de unos márgenes que van de 25 a 45
cm^{3}. La cavidad interior 29, contiene, de una forma
preferible, una cantidad apropiada de gas, tal como aire, O_{2},
CO_{2}, N_{2}, ó cualquier otro gas inerte, o combinaciones de
éstos. De una forma preferible, el factor de relación del volumen
de la materia en polvo, con respecto al volumen de gas, se encuentra
comprendido dentro de unos márgenes que van desde 1 : 50 hasta 10 :
1. De una forma preferible, para el café soluble, el factor de
relación del volumen de la materia en polvo, con respecto al
volumen de gas, se encuentra comprendido dentro de unos márgenes
que van desde 1 : 50 hasta 1 : 5 y, de una forma más preferible,
desde 1 : 30 hasta 1 : 10. Para materia en polvo soluble de alta
carga que incluya leche en polvo, tal como el chocolota, el
cappuccino, o una sopa, el factor de relación del volumen de la
materia en polvo, con respecto a al volumen de gas es, de una forma
preferible el correspondiente a un valor comprendido dentro de unos
márgenes que van desde 1 : 2 hasta 4 : 1. Los factores de relación,
pueden adecuarse de la forma que se desee, para estas bebidas y para
otras bebidas, tales como el té, para producir suficiente gas
atrapado dentro de la cavidad interior 20, de tal forma que, al
liberarse a la atmósfera normal, la bebida, incluya múltiples
burbujas finas que confieran una cabeza mejorada de espuma, en la
taza. Más espacio de cabeza, es decir, un factor de relación en
volumen de la materia en polvo con respecto al aire, que sea
inferior, permite una mejor disolución inicial de la materia en
polvo, especialmente, para materias en polvo con una inferior
solubilidad y/o que generen una masa viscosa, después de que éstas
se mezclen con agua.
El conducto 28 de la cápsula, incluye una región
de entrada 30, con un mecanismo de entrada del conducto, el cual
incluye un miembro de perforación por pinchado del folio, 32, el
cual sobresale de la pared 24, hacia el folio 22. La región de
entrada 30, tiene una sección transversal lo suficientemente grande,
y es lo suficientemente profunda para permitir deformarse, al folio
22, hacia la porción e entrada 30, cuando la cavidad interior 20,
se presuriza mediante la inyección de agua caliente, a medida que la
presión procedente del agua,
predisponga de forma sesgada al folio 22, contra el miembro de
perforación por pinchado 32. Tal y como se muestra en la figura 4,
el folio perforado 22, abre una trayectoria de fluido, para el
producto alimenticio fluido con burbujas arrastradas, al conducto
28.
La porción a modo de recipiente contendor 12, y
el mecanismo de apertura del mecanismo, el cual incluye el folio 22
y el miembro de perforación de folio por pinchado, 32, se encuentran
configurados, de una forma preferible, para resistir una presión de
por lo menos 2 bar. Esto puede venir ayudado mediante un soporte de
encaje ajustado de la cápsula, 56, el cual se muestra en la figura
4, pero, la cápsula 10, se encuentra configurada, de una forma
preferible, para resistir esta presión sin un soporte exterior, a la
porción a modo de recipiente contenedor 12. Esta elevada presión,
produce una alta calidad de crema/espuma, en ciertas bebidas, tales
como las consistentes en productos del tipo café y leche.
Tal y como se muestra en la figura 2, el
conducto 28, incluye un canal de restricción 50, el cual se
encuentra en asociación fluida con el interior de la cavidad 20, y
corriente abajo de ésta, cuando el folio 22, se pincha, mediante el
miembro de perforación por punchado 32. El canal de restricción,
recibe el producto alimenticio fluido, y burbujas arrastradas
procedentes de la región de entrada 30. Previamente a penetrar en el
canal de restricción 50, las burbujas, tienen una amplia gama de
tamaños. El canal de restricción 50, tiene una sección transversal
perpendicular al flujo, que es lo suficientemente reducido y que
está configurado para controlar el tamaño de las burbujas que pasan
a su través, de tal forma que, éstas, sean inferiores a un tamaño
correspondiente a un umbral máximo de tamaño. De una forma
preferible, el canal de restricción, se encuentra configurado para
reducir el tamaño medio de burbuja y, de una forma preferible, para
reducir substancialmente, o eliminar, la burbujas que sean
superiores a un tamaño correspondiente a un a un umbral máximo de
tamaño. El canal de restricción, puede controlar el tamaño de
partícula, de tal forma que, del canal, salgan predominantemente
burbujas inferiores a un tamaño correspondiente al umbral máximo de
tamaño y, de una mayormente preferible, que substancialmente todas
las burbujas, sean inferiores a un tamaño correspondiente al umbral
máximo de tamaño.
El área preferida de la sección transversal del
canal de restricción 50, es la correspondiente a un valor
comprendido dentro de unos márgenes situados entre 0,01 mm^{2} y 1
mm^{2}, y en algunas formas de presentación, ésta puede ser tan
alta como un valor correspondiente a 3 mm^{2}. Para producir
productos de café, el canal de restricción 50, tiene un área de
sección transversal, correspondiente a un valor que es
preferiblemente mayor de aproximadamente 0,1 mm^{2} y, de una
forma más preferible, de por lo menos 0,16 mm^{2}, y de una forma
preferible, inferior a 0,4 mm^{2}, de una forma más preferible, de
como mucho 0,36 mm^{2}. Para los productos de leche, tal como un
cappuccino, el área de la sección transversal, es preferiblemente
mayor de aproximadamente 0,2 mm^{2} y, de una forma más
preferible, de por lo menos 0,25 mm^{2}, y de una forma
preferible, inferior a aproximadamente 3 mm^{2}, de una forma más
preferible, de como mucho 2,25 mm^{2}.
Las burbujas grandes, de una forma preferible,
se rompen, formando burbujas más pequeñas, cuando éstas se fuerzan
a pasar a través del canal de restricción. Con objeto de realizar
este cometido, el canal de restricción 50, debe también ser lo
suficientemente largo, de tal forma que, la estrecha restricción de
la sección transversal, cizalle lo suficientemente el flujo, como
para reducir el tamaño de partícula de la forma deseada. La longitud
preferida 54 del canal de restricción 50, es por lo menos
aproximadamente 15 veces la longitud de la mayor dimensión de la
sección transversal, en la porción estrecha del canal de restricción
50 y, de una forma más preferible, por lo menos aproximadamente 20
veces. De una forma preferible, el canal de restricción 50, mantiene
las reducidas secciones transversales, para substancialmente esta
longitud en su totalidad y, en las formas preferidas de
presentación, el área de la sección transversal del canal de
restricción, permanece substancialmente incambiable, a lo largo de
su longitud. Una forma de presentación del canal de restricción 50,
tiene una anchura máxima de la sección transversal, correspondiente
a un valor de aproximadamente 0,1 mm, con una longitud del canal de
restricción correspondiente a un valor de aproximadamente 20 mm.
Otra forma de presentación, tiene un canal de restricción 50, el
cual es de un tamaño de hasta 40 a 50 veces el de la anchura de la
sección transversal de éste. Estas longitudes preferidas, pueden
medirse, de una forma alternativa, en relación a la raíz cuadrada
del área de la sección transversal del canal de restricción.
Adicionalmente, en algunas formas de
presentación, el canal de restricción 50, puede comprender una
pluralidad de sub-canales, conectados en paralelo,
o que se separan corriente debajo de la cavidad interior 20. Allí
en donde se encuentren presentes múltiples
sub-canales que no fluyan en serie, la longitud
acumulada preferida del canal de restricción 50, puede medirse en
relación a las anchuras máximas del mayor de los
sub-canales. De una forma preferible, los factores
de relación preferidos, de la longitud con respecto a la anchura, se
mantienen, en cada canal. Una forma de presentación, tiene un canal
de restricción, con 3 sub-canales, cada uno de
ellos, con hasta aproximadamente 15 mm de longitud y, de una forma
más preferible, con una longitud correspondiente a un valor
comprendido dentro de unos márgenes situados entre 8 mm y 10 mm.
Esta forma de presentación, tiene una longitud del canal de
restricción, de hasta 45 mm. La anchura máxima preferida de la
sección transversal, es de aproximadamente 1 mm, dando como
resultado una longitud acumulativa del canal de restricción, de 45
veces la anchura de los sub-canales. La longitud
preferida de los sub-canales, es la de 5 mm y 15 y,
en algunas formas de presentación, la longitud acumulativa de los
sub-canales del canal de restricción es, de una
forma preferible, de hasta aproximadamente 50 mm.
A la masa de la burbujas, se le puede hacer
referencia como encontrándose reducida, puesto que, el diámetro y
el volumen de las burbujas, puede cambiar de una forma significativa
en las diferentes porciones del conducto 29, cuando las presiones
cambian de región a región, en su interior. Así, de este modo, las
burbujas de gran masa, que alcanzan la entrada del canal de
restricción 50, debido al flujo turbulento dentro de la cavidad
interior 20, ó bien se filtran en lo referente a su entrada al canal
de restricción 50, ó bien se rompen, convirtiéndose en burbujas de
masa más pequeña, mediante el canal de restricción 50, de tal forma
que, del canal de restricción 50, salgan únicamente burbujas más
pequeñas que las correspondientes a una masa preseleccionada.
Corriente abajo del canal de restricción 50, y
en comunicación fluida con éste, se encuentra un canal de
desaceleración 52. De una forma preferible, los canales de
restricción y de desaceleración 50, 52, se extienden, primariamente,
de una forma substancial y, generalmente, de una forma paralela, a
la superficie de la tapa de cobertura, la cual, de este modo, puede
encontrarse conformada, de una forma más fácil, como un disco. En
las formas preferidas de presentación, no se introduce gas o aire
adicional en el conducto acondicionador 28, corriente abajo, o en
el canal de restricción, especialmente, de ningún modo que pueda
modificar o incrementar el tamaño de la masa de burbuja que sale
del canal de restricción 50. De una forma preferible,
aproximadamente un porcentaje del 75% del gas que se dispensa a
través de la salida, se introduce a través del canal de restricción
y, de una forma mayormente preferible, substancialmente la
totalidad del gas, se introduce en el conducto acondicionador de
espuma, corriente arriba del canal de restricción.
El canal de desaceleración 52, recibe el flujo
del producto alimenticio y las burbujas arrastradas, desde el canal
de restricción 50, y se encuentra configurado para desacelerar este
flujo. El canal de desaceleración 52, se encuentra configurado, de
una forma preferible, para desacelerar el flujo, de una forma lo
suficientemente uniforme u homogénea, como para proteger la
estructura de las burbujas. Si la desaceleración no es uniforme u
homogénea, o si se producen demasiadas turbulencias, en el canal de
desaceleración 52, el reducido tamaño de la masa de burbuja
obtenido en el canal de restricción 50, puede verse comprometido
cuando las burbujas pequeñas o reducidas, se ven forzadas a
combinarse las unas con las otras, para formar burbujas más
grandes.
El canal de desaceleración 52, se encuentra
configurado, de una forma preferible, para reducir la velocidad del
flujo que sale del canal de restricción, a una velocidad
desacelerada, de una forma preferible, a como mucho un valor de 1 :
5, de una forma más preferible, a como mucho un valor de 1 : 10, y
de una forma mayormente preferible, a como mucho un valor de 1 :
20, de la velocidad en el canal de restricción y, de una forma
preferible, a por lo menos un valor de 1 : 100, de una forma más
preferible, a por lo menos un valor de 1 : 50, y de una forma
mayormente preferible, a por lo menos un valor de 1 : 30, de la
velocidad en el canal de restricción. La velocidades típicas del
flujo, en el canal de restricción 50 y de entrada en canal de
desaceleración 52 son, de una forma preferible, las
correspondientes a un valor comprendido dentro de unos márgenes
situados entre aproximadamente 1-5 m/s y, de una
forma más preferible, aproximadamente 1-4 m/s, para
un flujo de aproximadamente 3-10 ml/s. Una forma de
presentación, tiene una velocidad de flujo que entra en el canal de
desaceleración, de aproximadamente 2,4, para una flujo de
aproximadamente 6 ml/s. El flujo, de una forma preferible, se
enlentece, en el final del canal de desaceleración 52, para
dispensarse en una taza u otro recipiente contenedor, a una
velocidad de flujo de aproximadamente 0,01 m/s, prefiriéndose un
velocidad correspondiente a un valor comprendido dentro de unos
márgenes que van de 0,005 a 0,02.
El canal de desaceleración 52, puede también
incluir una pluralidad de sub-canales, tales como
los dos que se muestran en la figura 2, los cuales se separan,
desde el canal de restricción 50. El área de la sección transversal
del canal de desaceleración 52, o cualquiera de sus
sub-canales, tiene preferiblemente un área de la
sección transversal, la cual se encuentra aumentada, en comparación
con el área de la sección transversal del canal de restricción 50,
para obtener esta reducción de velocidad. El área acumulada
preferida de la sección transversal, en la salida o las salidas del
canal de desaceleración 52, o de sus sub-canales
es, de una forma preferible, de por lo menos aproximadamente 0,05
mm^{2}, de una forma preferible, de por lo menos aproximadamente
3 mm^{2}, y de una forma mayormente preferible, de por lo menos
aproximadamente 5 mm^{2}, y de una forma preferible, como mucho,
de aproximadamente 100 mm^{2}, de una forma más preferible, como
mucho, de aproximadamente 40 mm^{2} y, de una forma mayormente
preferible, como mucho, de 30 mm^{2}. Una forma de presentación,
tiene un canal de desaceleración individual, con una profundidad de
0,5 mm y una anchura de 100, en su sección transversal más grande,
en su salida, con una sección transversal de ésta, de 5 mm^{2}.
Otra forma de presentación, tiene tres sub-canales,
del canal de desaceleración, cada uno de ellos, con una profundidad
de 1 mm y una anchura de 10 mm, teniendo así, cada
sub-canal, una sección transversal de 5 mm^{2}, y
teniendo, el canal de desaceleración, una sección transversal
acumulada de 30 mm^{2}.
El canal de desaceleración 52, tiene una
longitud que es preferiblemente suficiente como para ayudar en la
reducción gradual de la velocidad del flujo, con objeto de ayudar a
retener el reducido tamaño de las burbujas, en dependencia de la
configuración de ésta. Los sub-canales preferidos
del canal de desaceleración, tienen un factor de relación de la
profundidad con respecto a la anchura, de como mucho aproximadamente
1 : 5, de una forma más preferible, de cómo mucho aproximadamente 1
: 10 y, de por lo menos aproximadamente 1 : 50, y de una forma más
preferible, de por lo menos aproximadamente 1 : 30. El hacer la
altura más pequeña, permite, a la pared 24 de la tapa de cobertura
de la cápsulas, el que ésta sea más delgada, pero debe tenerse
especial cuidado en la selección de los materiales, por ejemplo,
del folio 22, con objeto de evitar que el canal 52, se colapse,
bajo la acción de presiones incrementadas dentro de la cavidad
interna 20. La profundidad del canal preferida, es inferior a
aproximadamente 1 mm, con objeto de reducir los costes de
fabricación.
El incremento del área de la sección
transversal, conjuntamente con la longitud del canal de
desaceleración 52, o sub-canales, es
preferiblemente gradual, y acontece, de una forma preferible, a lo
largo de por lo menos 1/4 de su longitud, de una forma más
preferible, a lo largo de por lo menos 1/3 de su longitud, en la
mayoría o, substancialmente, en la totalidad de su longitud. El
incremento gradual, se configura, de una forma preferible, para
reducir o evitar una pulsación del flujo, si bien, son factibles
ciertas configuraciones de una expansión repentina del canal de
desaceleración.
Tal y como se muestra en las figuras 1 y 2, el
canal de desaceleración 52, se vacía, a través e una salida 62. La
transición, desde el canal de desaceleración 52, hacia la salida 62
es, de una forma preferible, también uniforme u homogénea, para
preservar el reducido tamaño de partícula en el flujo, de tal forma
que se dispense una crema/espuma, con un tamaño de burbuja
uniforme. Tal y como se muestra en las figuras 2 y 3, se proporciona
preferiblemente una superficie inferior curvada homogénea o
uniforme, 64, para dispersar el producto alimenticio, a través de
la salida 62. El canal de desaceleración 52, está configurado para
enlentecer el flujo, de una forma suficiente, como para evitar la
descarga del producto alimenticio fluido, desde las salidas 62, como
un chorro de alta velocidad, el cual, probablemente, salpicaría en
el receptáculo, al interior de cual éste se vacía, lo cual
provocaría que la estructura de las burbujas se perturbara y que, el
tamaño de burbuja, se incrementara y se convirtiera en más
irregular. La velocidad de salida preferida del flujo, se encuentra
comprendida dentro de unos márgenes situados entre aproximadamente 1
y 5 m/s y, siendo ésta, de una forma preferible, de alrededor de 3
m/s, con objeto de evitar las salpicaduras y la creación de burbujas
más grandes.
En el exterior de la cápsula 10, puede
encontrarse provisto una tobera de inyección con bordes afilados 66,
alrededor de la salida 62, de tal forma que, el flujo, salga del
orificio de salida, sin adherirse a la superficie exterior. La
superficie interior del orificio de salida, se encuentra dispuesta
en un ángulo de más de 90º y, de una forma preferible, de más de
aproximadamente 120º, desde el exterior de la tobera de inyección
66.
Adicionalmente, además, la superficie exterior
de la parte inferior de la tapa de cobertura 14, puede encontrarse
provista con un reborde 68, u otra configuración, con objeto de
ayudar en la alineación de la cápsula 10, con la porción inferior
40 de la cámara de extracción. En una máquina dispensadora que
incluye la cámara de extracción de la figura 4, puede encontrarse
provista un área dispensadora 64, para emplazar una taza, debajo de
la salida 62. Una forma de presentación con toberas de inyección 68,
las cuales se encuentran dispuestos a modo de huecos, en la
superficie exterior de una capa de cobertura 70, es la que se
muestra en la figura 5, proporcionándose una acanaladura 72,
alrededor de las salidas 76, con objeto de proveer las toberas de
inyección 68. La figura 6, muestra una forma de presentación con
una tobera de inyección 76, que sobresale hacia fuera, desde la
superficie inferior de la tapa de cobertura, y que tiene también una
acanaladura 78, que se extiende alrededor de la base de la tobera
de inyección 76.
Con referencia a la figura 7, en ésta se muestra
una forma de presentación, sin un mecanismo de apertura del
conducto. En lugar de éste, una apertura 80 en el folio 82, se
encuentra alineada con una porción de entrada 84 del canal de
restricción 50. Otro folio 84, puede encontrarse sellado
herméticamente sobre las salidas 62, en el lado exterior de la tapa
de de cobertura 86, para sellar herméticamente la cavidad interior
del porción a modo de recipiente contenedor 12. El folio 84, puede
perforarse mediante pinchado, por ejemplo, mediante una porción en
relieve, de la cámara de extracción, o puede abrirse mediante otros
medios, tales como los consistentes en el reventado o en la rotura
de su junta hermética, como respuesta a una presión incrementada
dentro de la cámara interior 20.
La figura 8, muestra una forma de presentación
de la forma de un conducto acondicionador de espuma, 86, con un
canal de desaceleración 52, que comprende únicamente un canal
individual, y no sub-canales adicionales. Si bien,
la sección transversal del canal de desaceleración 52, de una forma
preferible, se incrementa de una forma uniforme, la forma de
presentación de la figura 9, tiene una porción del depósito ampliada
88, en la porción de entrada del canal de desaceleración 52. La
forma de presentación de la figura 9, puede utilizarse para
productos alimenticios, que pueden beneficiarse de la rápida
expansión en el flujo, de tal forma que se produzcan espumas con
burbujas más grandes.
Si bien puede utilizarse un canal de
desaceleración individual, tal como en la figura 8, la utilización
de una pluralidad de sub-canales de desaceleración,
permite el que la anchura de cada uno de ellos, sea más estrecha,
para la misma expansión acumulada de la sección transversal. La
anchura más estrecha de los sub-canales, permite el
que pueda utilizarse un folio más delgado 22, puesto que el folio
debe ser más rígido, a medida que cada sub-canal
del canal individual, se realiza más ancho, con objeto de prevenir
el que el canal de desaceleración se colapse, cuando se presuriza
la cámara interior 20. Pueden utilizarse muchos
sub-canales, tal como se muestra en la figura 10,
en la cual se encuentran provistos una pluralidad de
sub-canales, con secciones transversales
substancialmente similares, para incrementar el área de la sección
transversal del conducto, para enlentecer el flujo a las salidas
62. El folio utilizado en esta forma de presentación, puede ser
significativamente más delgado y más débil, que en otras formas de
presentación, debido al hecho de que, las porciones de la pared 91,
entre las acanaladuras 92 que forman los canales de
sub-desaceleración, actúan como soportes múltiples
y compactados, con objeto de que el folio resista la presión en la
cavidad interna 20. La figura 11, muestra una forma de presentación
con un canal de desaceleración 52, el cual se divide en dos
sub-canales 94, para proporcionar un incremento
adicional en el área de la sección transversal, previamente a cada
salida 62. La figura 12, muestra una configuración de un conducto
que es similar a la de la figura 2, pero con un canal de
restricción 50, el cual incluye dos sub-canales
subyacentes 108, y un canal de desaceleración 52, el cual incluye
dos sub-canales 110, los cuales se extienden a
partir de cada su-canal de restricción 108. Las
figuras 13 y 14 muestran, de una forma alternativa, formas del
canal de desaceleración 52.
La forma de presentación de las figuras 15 y 16,
tienen un porción de entrada del conducto, 98, que incluye un
miembro de perforación del folio, por pinchado, 32, las cuales se
encuentran formadas sobre un lado opuesto de la pared de la tapa de
cobertura 100, a partir de las acanaladuras 102 que definen los
canales de restricción y de desaceleración, 50, 52. Entre la
porción de entrada ampliada del canal de restricción 50, se
encuentra definido una abertura 104. Entre la porción de entrada
ampliada 98 y el canal de restricción 50, se encuentra definida una
apertura 104. Un folio exterior 106, se encuentra herméticamente
sellado a la pared 100, y alrededor de las acanaladuras 102, con
objeto de definir los canales de desaceleración 50, 52. Las
aperturas en el folio exterior 106, definen las salidas 62 del
conducto acondicionador de espuma. Tal y como sucede en las otras
formas de presentación, cualquiera de los folios o paredes, pueden
reemplazarse por paredes o folios que se han descrito
anteriormente, arriba, y sellarse, con objeto de definir el conducto
acondicionador en otras formas de prestación. Puede encontrarse
provista una cubierta de salida, la cual puede abrirse antes del uso
o, automáticamente, durante el uso.
La figura 7, muestra una forma de presentación
de la invención, con un mecanismo de apertura del conducto, 30, con
un miembro de perforación por pinchado del folio, 32, que sobresale
hacia el folio 22. Cuando el miembro de perforación por pinchado
32, perfora el folio 22, después de haber alcanzado una presión
suficiente dentro de la cámara interior 20, se abre directamente un
camino o trayectoria, hacia las salidas 62, y no se encuentra
presente ningún mecanismo acondicionador. Esta forma de
presentación, puede utilizarse allí en donde no se necesite un
acondicionador de espuma, por ejemplo, bebidas para té, que no
requieren espuma.
Los caudales de flujo iniciales, típicos, del
fluido inyectado al interior de la cavidad interior 20, utilizados
en estas formas de presentación, se encuentran situados entre 5 ml/s
y 20 ml/s y, de una forma más preferible, entre aproximadamente 8
ml/s y 12 ml/s. En ciertos productos, pueden utilizarse caudales de
flujo mayores o inferiores. A medida que crece la presión en la
cápsula, el caudal de flujo, típicamente, cae, de tal forma se
dispense el producto alimenticio fluido, desde las salidas 62, a un
valor de caudal de flujo comprendido dentro de unos márgenes de
aproximadamente 3-10 ml/s y, de una forma más
preferible, a un valor de flujo comprendido dentro de unos márgenes
situados entre aproximadamente 4,5 ml/s y 6 ml/s. Las presiones
típicas, durante la inyección, en la cámara interior 20, son de un
valor comprendido dentro de unos márgenes que van de 4 a 20 bar. La
presión, decrece en la salida, en donde, ésta es, típicamente, de
una valor comprendido dentro de unos márgenes situados entre
aproximadamente 8 y 14 bar.
La pared del canal, 24, preferida, se encuentra
fabricada a base de polipropileno, de un espesor correspondiente a
un valor situado entre aproximadamente 1,5 mm y 4 mm y, siendo éste,
de una forma preferible, de aproximadamente 2 mm. El folio
preferido 22, de la forma de presentación de las figuras
1-4, es de un espesor comprendido dentro de unos
márgenes que van desde aproximadamente 0,04 mm a 0,12 mm. Pueden
utilizarse folios más gruesos, con objeto de resistir presiones
mayores y canales más anchos, y pueden utilizarse folios más
delgados, para presiones menores y canales más estrechos. Los
materiales preferidos, para el folio y la porción a modo de
recipiente contenedor, son los PE, EVOT, PET, aluminio, y una
película de polímero, metalizada. No obstante, pueden utilizarse
otros materiales apropiados, para diferentes formas de
presentación.
Mientras que, aquí, en este documento, se dan a
conocer formas de presentación ilustrativas de la presente
invención, se apreciará el hecho de que, pueden idearse numerosas
modificaciones y otras formas de presentación, por parte de
aquéllas personas expertas en el arte especializado de la técnica.
Así, por ejemplo, en una forma de presentación, el conducto
acondicionador de la espuma, se suministra como parte de la cámara
de extracción, como pieza separada con respecto a la cápsula, y
puede también extenderse, de una forma preferible, a lo largo de un
plano substancialmente radial, con respecto al eje de las salidas.
Por lo tanto, se entenderá que las reivindicaciones adjuntas tienen
la intención de cubrir todas aquellas modificaciones y formas de
presentación que queden dentro del ámbito de la presente
invención.
Claims (3)
1. Envase para la preparación de un alimento,
que comprende:
- -
- una porción a modo de contenedor (12), que contiene un componente alimenticio (16) y configurada para recibir un fluido (48) bajo presión para mezclarse con el componente alimenticio, para producir un producto alimenticio fluido, y,
- -
- una junta hermética para sellar herméticamente la porción a modo de contenedor, caracterizado por el hecho de que el envase también comprende un mecanismo de apertura (32) que comprende un miembro de perforación por pinchado asociado con la junta hermética, de una forma tal que cuando la presión alcanza una presión de apertura predeterminada, la presión de apertura actúa contra e impulsa la junta hermética de una forma tal que el miembro de perforación por pinchado perfora la junta hermética para abrir la junta hermética para liberar el fluido mezclado y el componente alimenticio de la porción a modo de recipiente contenedor.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El envase de la reivindicación 1, comprende
además una salida (62) que se extiende radialmente de forma general
con respecto al miembro de perforación por pinchado y configurado
para dispensar el fluido mezclado y el producto alimenticio desde
la porción a modo de contenedor cuando la junta hermética se abre
por el mecanismo de apertura.
3. El envase de la reivindicación 2, en el que
la junta hermética comprende un folio (22).
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