ES2554947T3

ES2554947T3 - Cápsula con apertura controlada, proceso y dispositivo para accionar la cápsula

Info

Publication number: ES2554947T3
Application number: ES12720301.6T
Authority: ES
Inventors: Rui Miguel Nabeiro; Daniel Freire Falcão Teles Caramelo
Original assignee: Novadelta Comercio e Industria de Cafes Unipessoal Ltda
Current assignee: Novadelta Comercio e Industria de Cafes Unipessoal Ltda
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2015-12-28
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: SMT201600042B; CA2831849A1; EP2692663A2; CY1117186T1; EP2692663B1; HRP20151267T1; RS54379B1; SI2692663T1; WO2012134312A2; DK2692663T3; PT105598A; CN103702910B; HUE025637T2; PT105598B; CN103702910A; RU2013148108A; PL2692663T3; US9487347B2; US20140017372A1; BR112013024736A2

Abstract

Cápsula (1, 1') que contiene por lo menos una sustancia aromática para la producción de una bebida por medio de su cruce por un flujo de fluido presurizado, que se construye mediante por lo menos un elemento de construcción que define por lo menos una zona (2) de la cápsula adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas arriba, y una segunda zona (3) de la cápsula adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas abajo, incluyendo dicha cápsula por lo menos un elemento de apertura controlada (5e) que está retenido de una manera desmontable en una pieza fija de elemento (6e) respectiva en la zona (2) adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas arriba, estando dicha cápsula caracterizada por que por lo menos un elemento de apertura controlada (5s) que está retenido de una manera desmontable en una pieza fija de elemento (6s) respectiva en la zona (3) adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas abajo, de tal modo que por medio de la aplicación de respectivamente por lo menos una fuerza de accionamiento sobre dicho elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) respectivo, este último puede ser desplazado de una posición inicial (A) respectiva de retención a una posición siguiente (B) respectiva de retención en su pieza fija de elemento (6; 6e, 6s) respectiva, cada uno de dichos elementos de apertura controlada siendo de ese modo adecuado para liberar por lo menos una sección de paso de flujo que se proporciona en el elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) y / o en la pieza fija de elemento (6; 6e, 6s) respectiva.

Description

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Capsula con apertura controlada, proceso y dispositivo para accionar la capsula

DESCRIPCION

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere, en general, al campo de las capsulas para sustancias aromaticas que se usan para la preparacion de bebidas mediante extraccion, por medio de su cruce por un flujo de fluido presurizado y, en particular, al campo de las capsulas para obtener cafe del tipo expreso.

La presente invencion se refiere adicionalmente a un proceso y dispositivo para el accionamiento de dicha capsula. Antecedentes de la invencion

La extraccion de sustancias aromaticas en el interior de una capsula por medio de un flujo de fluido presurizado tiene una importancia determinante sobre la calidad de la bebida resultante. En lo que se refiere a la entrada y la salida del flujo, la solucion que se aplica por lo general en la tecnica anterior se refiere a una determinada forma de rotura de un material de construccion que se usa en por lo menos una determinada zona de la capsula. Cualquier forma de rotura de un material de construccion, conduce como regla a un desenlace diferente, en particular en terminos de la configuracion resultante de la seccion y el area del paso que se facilita para la entrada o la salida del flujo.

En particular, es importante considerar la configuracion y la distribucion del flujo en la entrada, con el fin de que se difunda a traves del volumen que es ocupado por la sustancia aromatica de la forma lo mas efectiva posible. A este respecto, tanto la seccion del paso como la trayectoria del flujo, inmediatamente despues de entrar en o antes de salir de la capsula, tienen una influencia invalidante sobre la eficacia de la extraccion y otras varias propiedades de la bebida que se obtiene. En particular, aumentar al maximo la distribucion de area del flujo presurizado directamente en la entrada, con el fin de cruzar la mayor fraccion posible del volumen de sustancia aromatica que esta contenida en la capsula, presenta varias ventajas.

Ademas, se conoce la ventaja asociada con que el flujo permanezca durante un determinado periodo de tiempo en el interior de la capsula, lo que se controla por lo general por la fuerza hidraulica que se genera de este modo, en particular cuando esta ultima es suficiente para accionar unos medios mecanicos de rotura o de perforacion de una zona tal de la capsula, externos o internos a la capsula. A este respecto, sera ventajoso proporcionar una solucion mas simple en terminos de la construccion, para un espacio de retencion de flujo temporal, y un mayor control sobre las condiciones de salida de flujo. De acuerdo con otro aspecto, en muchos casos en los que se recurre a unos medios de perforacion internos, se conoce la necesidad de usar un elemento exterior en esta zona, con el fin de asegurar la estanqueidad al aire de la capsula, lo que resulta poco ventajoso en terminos de los costes de produccion y de la simplicidad de reciclado de las capsulas.

Los documentos WO 2008/087099 A2, WO 2005/020769 A1 y EP 1243210 A1 divulgan unas capsulas de acuerdo con el campo tecnico que se ha mencionado en lo que antecede. La patente EP 1826148 B1 divulga un elemento que esta dispuesto en la entrada de una capsula y la division del flujo de fluido aguas arriba en varios flujos que estan distribuidos y dirigidos con el fin de lograr una distribucion mas efectiva del flujo de fluido dentro del volumen que es ocupado por la sustancia aromatica.

En particular, los documentos EP 2210826 A1 y US 2008/028946 A1 divulgan unas capsulas de acuerdo con el campo tecnico que se ha mencionado en lo que antecede y que presentan unos pasos de flujo liberables.

Descripcion general de la invencion

El fin de la presente invencion es facilitar una capsula que permite un mayor control sobre las condiciones de flujo en la entrada y la salida, tambien sobre la distribucion de dicho flujo en el interior de la capsula, en particular incluyendo la configuracion y la dimension de las secciones de pasos de flujo en la entrada y la salida de la capsula, con el fin de aumentar la eficacia de la extraccion de la sustancia aromatica en su interior.

Aun otro fin de la presente invencion es la eliminacion de la necesidad de usar diferentes materiales de construccion en el exterior de la capsula, tal como por ejemplo aluminio, con el fin de asegurar unas condiciones sustanciales de estanqueidad al aire de la misma.

Dentro del alcance de la presente invencion, por “capsula” se debena entender un recipiente que define un volumen interior para recoger una sustancia aromatica, que presenta por lo menos una zona que esta orientada hacia el flujo aguas arriba, que esta configurada por ejemplo en forma de caja sustancialmente cilmdrica, o en forma de concha, y que se produce en un material sustancialmente ngido o sustancialmente flexible, y sustancialmente estanco a gases o no.

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Los fines en lo que antecede se solucionan de acuerdo con la invencion por medio de una capsula que se construye mediante por lo menos un elemento de construccion que define por lo menos una zona de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas arriba, preferentemente tambien una zona de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas abajo, y que incluye por lo menos un elemento de apertura controlada, que esta retenido de una manera desmontable en una pieza fija de elemento respectiva que esta dispuesta en la zona que esta orientada hacia el flujo aguas arriba y / o en la zona que esta orientada hacia el flujo aguas abajo, respectivamente, de tal modo que por medio de la aplicacion de por lo menos una fuerza de accionamiento, preferentemente que se ha definido previamente, sobre un elemento de apertura controlada respectivo, este ultimo es desplazado de una posicion inicial de retencion a una posicion siguiente de retencion en una pieza fija de elemento respectiva, liberando de ese modo por lo menos una seccion de paso de flujo que se ha definido previamente, que se proporciona en el elemento de apertura controlada y / o en la pieza fija de elemento respectiva.

Por lo tanto, la presente invencion proporciona unas secciones de pasos de flujo, en la entrada y / o en la salida de la capsula, cuya configuracion y dimension se pueden definir previamente y cuyo instante de apertura se puede controlar con una alta fiabilidad por medio de la aplicacion de una fuerza de accionamiento respectiva, sin provocar rotura o discontinuidad alguna de material de construccion alguno de la capsula. En particular, estas secciones de pasos de flujo se han definido previamente en los elementos de apertura controlada y / o las piezas fijas de elemento respectivas, de tal modo que estas se pueden configurar de forma diferente en vistas del tipo requerido de patron de flujo, por ejemplo de acuerdo con el tipo de sustancia aromatica, sin tener para tal fin que variar los elementos de construccion restantes de la capsula.

En una realizacion preferida de la capsula de acuerdo con la invencion, esta ultima presenta por lo menos un elemento de apertura controlada en la zona de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas arriba, preferentemente tambien en la zona que esta orientada hacia el flujo aguas abajo, que esta dispuesto en cada caso preferentemente de una manera sustancialmente centrada. De acuerdo con una realizacion preferida, dicho elemento de apertura controlada, cuando se encuentra en una posicion inicial de retencion y / o en una posicion siguiente de retencion, esta retenido preferentemente por medio de por lo menos una union por friccion y / o de una union por medio de un bloqueo positivo, en por lo menos una pieza fija de elemento respectiva.

De acuerdo con otro aspecto inventivo, dicha seccion de paso de flujo se proporciona por, por lo menos un, preferentemente una pluralidad de pasos y / o por una region que es ocupada por un material permeable a lfquidos y / o con un efecto de filtrado. En particular, en vistas de aumentar al maximo la distribucion de flujo en la entrada, a lo largo de la direccion transversal con respecto a la direccion de flujo predominante a traves de la capsula, el elemento de apertura controlada y / o la pieza fija de elemento respectiva, presenta varios pasos, que estan dispuestos preferentemente sobre sus caras laterales, por lo que dichos pasos estan sin obstrucciones o dan como resultado una comunicacion de fluidos uno con otro, por medio del desplazamiento del elemento de apertura controlada. De acuerdo con unos experimentos que se han llevado a cabo, la presente realizacion presenta una ventaja sustancial en comparacion con la introduccion del flujo concentrado en la zona central de la capsula. Ademas, el uso de una pluralidad de pasos en el elemento de apertura controlada y / o en una pieza fija de elemento respectiva, permite una diversidad de opciones particulares en terminos de la distribucion y la configuracion de dichos pasos, tanto en la entrada como en la salida de la capsula y, de este punto en adelante, de los patrones de flujo que se desarrollan en el interior de la capsula.

De acuerdo con otro aspecto de la invencion, el desplazamiento del elemento de apertura controlada libera una seccion creciente de paso de flujo, que esta dispuesta sustancialmente a lo largo de una direccion de flujo predominante y / o a lo largo de una direccion radial. En una realizacion preferida, los varios pasos estan dispuestos preferentemente de una forma simetrica a lo largo del penmetro del elemento de apertura controlada y / o la pieza fija de elemento respectiva.

De acuerdo con otro aspecto inventivo, la, por lo menos una, seccion de paso de flujo se libera como resultado de un desplazamiento respectivo por lo menos lineal o de rotacion, preferentemente de un desplazamiento lineal y de rotacion, por el elemento de apertura controlada. Por lo tanto, es posible configurar los pasos de una forma tal que resulta una seccion de paso de flujo con una determinada evolucion radial, lo que conduce a una distribucion de flujo correspondiente en el interior de la capsula. Este aspecto es particularmente ventajoso en el caso de que el flujo de fluido presurizado cruce la capsula (la direccion de flujo predominante) a lo largo de una direccion sustancialmente horizontal.

A este respecto, en una realizacion particularmente preferida, los pasos se proporcionan en una cantidad, una distribucion, incluyendo una distribucion radial, una dimension y una orientacion espacial tales, que el desplazamiento del elemento de apertura controlada distribuye el flujo de fluido presurizado hasta por lo menos una distancia de alcance, preferentemente en por lo menos dos distancias de alcance, a lo largo de una direccion radial de forma relativa con respecto al penmetro de la seccion de paso.

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En otra realizacion preferida, los pasos del elemento de apertura controlada y / o de una pieza fija de elemento respectiva, presentan una dimension y / o un formato que vana en cada caso a lo largo de la direccion radial a traves del penmetro de la seccion de paso de flujo. En una realizacion particularmente preferida, las vfas estan dispuestas de una forma asimetrica, con el fin de generar una determinada trayectoria de fluido predominante, por ejemplo sustancialmente circular hacia abajo en el interior de la sustancia aromatica, cuando la capsula esta colocada en una posicion de extraccion tal que la direccion de flujo predominante es sustancialmente horizontal. Ademas, se prefiere cuando los pasos del elemento de apertura controlada y / o de una pieza fija de elemento respectiva, presentan una dimension y / o un formato que vana en cada caso por lo menos a lo largo del penmetro respectivo.

Por lo tanto, se proporciona un conjunto de opciones ventajosas que permiten un control sustancial sobre la configuracion de la seccion de paso, el momento de apertura y la perdida de energfa asociada, asf como la trayectoria de fluido predominante seguida por el flujo presurizado a medida que este entra en el interior de la capsula de acuerdo con la invencion. Ademas, existe la posibilidad de ejercer una influencia sustancial sobre el patron de distribucion de flujo en la entrada, y de forma intnnseca, la siguiente evolucion interna del flujo en el interior de la capsula y, de este punto en adelante, la eficacia de la extraccion de la sustancia aromatica respectiva.

En una capsula de acuerdo con la invencion, se prefiere cuando el elemento de apertura controlada esta configurado en una forma sustancialmente tubular, o en una forma de anillo, preferentemente de seccion transversal circular. En una realizacion preferida, el lado de extremo del elemento de apertura controlada que esta orientado hacia el flujo aguas arriba se proporciona abierto y el lado de extremo que esta orientado hacia el flujo aguas abajo se proporciona cerrado.

De acuerdo con otra realizacion preferida de la invencion, el elemento de apertura controlada esta dispuesto en la capsula con el fin de retener inicialmente una determinada cantidad de flujo de fluido presurizado en su interior, por lo menos hasta que este es desplazado a una posicion siguiente de retencion. En particular, se prefiere cuando el elemento de apertura controlada presenta una configuracion del tipo cono en su extremo sobre el lado del flujo de aguas arriba.

De acuerdo con unas pruebas que se han llevado a cabo, se revelo como ventajoso cuando al altura del elemento de apertura controlada se dimensiona previamente de tal modo que el desplazamiento del elemento de apertura controlada fuera de una posicion inicial de retencion requiere la aplicacion de una determinada fuerza de accionamiento durante por lo menos un determinado periodo de tiempo. En particular, en el caso de que la entrada del flujo se lleve a cabo en la zona de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas arriba, al altura del elemento de apertura controlada respectivo se puede dimensionar previamente con el fin de, por medio de la aplicacion de una determinada fuerza de accionamiento, desplazar el elemento de apertura controlada fuera de su posicion inicial de retencion a una posicion siguiente de retencion, en la que por ejemplo este se encuentra proximo a la superficie de la sustancia aromatica en el interior de la capsula.

De acuerdo con otra realizacion preferida, se puede proporcionar por lo menos un material permeable a lfquidos, preferentemente con un efecto de filtrado, en el lado de extremo abierto que esta orientado hacia el flujo aguas arriba, del elemento de apertura controlada que esta dispuesto en la zona que esta orientada hacia el flujo aguas abajo. Con esto, se evita la necesidad de usar elementos de filtrado directamente en la salida del flujo al exterior de la capsula.

Aun otro fin de la presente invencion es la provision de un proceso para accionar una capsula de acuerdo con la presente invencion, de tal modo que dicho proceso tiene lugar con un alto grado de control sobre las condiciones en general, y la distribucion y la evolucion, en particular, del flujo presurizado de fluido en la entrada y en la salida de dicha capsula.

El fin que se ha mencionado en lo que antecede se soluciona por medio de un proceso para accionar una capsula de acuerdo con la presente invencion, que comprende las etapas de introducir una capsula de acuerdo con la invencion en una camara de extraccion, fijar la capsula en la camara de extraccion por medio de un apriete mecanico, en particular entre un cabezal de infusion y una descarga de infusion, la inyeccion de un flujo de fluido, bajo una presion y un periodo de tiempo que se han definido previamente a traves del cabezal de infusion, de tal modo que por medio del apriete mecanico de la capsula, el cabezal de infusion ejerce una fuerza de accionamiento mecanico sobre los, por lo menos un, elementos de apertura controlada que estan retenidos de una manera desmontable en la zona de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas arriba, de tal modo que los, por lo menos un, elementos de apertura controlada son desplazados en un movimiento lineal y / o de rotacion, de una posicion inicial de retencion a una posicion siguiente de retencion. Se prefiere que, cuando se encuentra en esta posicion siguiente de retencion, se libere por lo menos una determinada seccion de paso de flujo, por lo menos a traves de la zona que esta orientada hacia el flujo aguas arriba.

De acuerdo con una realizacion preferida, por medio de un apriete mecanico de la capsula, la descarga de infusion ejerce una fuerza de accionamiento mecanico sobre los, por lo menos un, elementos de apertura controlada que

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estan dispuestos sobre la zona de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas abajo, de tal modo que estos ultimos son desplazados en un movimiento lineal y / o de rotacion, de la posicion inicial de retencion a una posicion siguiente de retencion, liberando de este modo por lo menos una seccion de paso de flujo a traves de la zona que esta orientada hacia el flujo aguas abajo.

De acuerdo con otra realizacion preferida, despues del inicio de la inyeccion del flujo presurizado de fluido, este ultimo se introduce inmediatamente en el interior de la capsula a traves de el, por lo menos un, paso del elemento de apertura controlada y / o la pieza fija de elemento respectiva.

De acuerdo con otra realizacion preferida, el flujo presurizado de fluido se acumula inicialmente en el elemento de apertura controlada y, de ese modo, ejerce una presion hidraulica creciente sobre el elemento de apertura controlada, hasta alcanzar un valor tal que provoca el desplazamiento de este ultimo de una posicion inicial de retencion a una posicion siguiente de retencion. Como alternativa, despues del cruce de la capsula, el flujo presurizado de fluido se descarga inmediatamente al exterior de la capsula a traves de los pasos de los, por lo menos un, elementos de apertura controlada y / o la pieza fija de elemento respectiva.

La presente invencion propone adicionalmente un dispositivo para usar una capsula de acuerdo con la invencion, caracterizado por que este comprende por lo menos una camara de extraccion para llevar a cabo el proceso de acuerdo con la invencion.

Descripcion de las figuras

La invencion se explicara a continuacion con mayor detalle basandose en realizaciones preferidas de la misma y en las representaciones esquematicas que se incluyen en las figuras adjuntas. Las figuras muestran:

las figuras 1a - 1b: las figuras 2a - 2b: las figuras 3a - 3b: las figuras 4a - 4b: las figuras 5a - 5b: las figuras 6a - 6b:

las figuras 7a - 7b:

las figuras 8a - 8b:

las figuras 9a - 9b:

unas vistas exteriores de dos realizaciones de una capsula de acuerdo con la invencion, que incluyen en cada caso un elemento de apertura controlada;

unas vistas en corte, de acuerdo con el plano AA en las figuras 1, de unos elementos de apertura controlada;

unas vistas en detalle de un elemento de apertura controlada en una capsula, en una posicion inicial (A) y en una posicion siguiente (B);

unas vistas en corte, a lo largo del plano AA de las figuras 1a - 1b, de un segundo conjunto de elementos de apertura controlada;

unas vistas en detalle de un elemento de apertura controlada en una capsula de acuerdo con las realizaciones de las figuras 4, en una posicion inicial (A) y en una posicion siguiente (B);

unos detalles de realizaciones de la retencion de un elemento de apertura controlada (5) en una capsula de acuerdo con la invencion, con la liberacion de la seccion de paso mediante la aplicacion de forma sucesiva dos fuerzas de accionamiento, respectivamente;

unas vistas en corte, a lo largo del plano AA, de una realizacion de un elemento de apertura controlada en una capsula de acuerdo con la invencion, en una posicion inicial (A) de retencion y en una posicion siguiente (B) de retencion, respectivamente;

unos diagramas esquematicos representativos de la evolucion del metodo de procesamiento de acuerdo con la invencion, en unas etapas que se corresponden con una posicion inicial (A) y una posicion siguiente (B), que se corresponde con la posicion de extraccion en un dispositivo de extraccion de dicha capsula, respectivamente;

unas vistas en corte lateral de una capsula, y en corte frontal de un elemento de apertura controlada en acoplamiento y movimiento de rotacion con una inyeccion de fluido (11) respectiva del dispositivo de extraccion (10) para el procesamiento de dicha capsula.

Descripcion detallada de la invencion

Las figuras 1a y 1b presentan respectivamente realizaciones de un recipiente del tipo capsula (1) y del tipo monodosis blanda (1') de acuerdo con la invencion (que se designan de este punto en adelante de forma conjunta por “capsula”), en vista en planta desde arriba, en vista lateral, y en vista en planta desde abajo, de forma sucesiva de la parte de arriba a la parte de debajo. Ambas capsulas (1, 1') se construyen mediante por lo menos un elemento de construccion que define por lo menos una zona (2) de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas arriba,

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preferentemente tambien una zona (3) de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas abajo, y que define un volumen interior que contiene por lo menos una sustancia aromatica, para obtener una bebida por medio de su cruce por un flujo de fluido presurizado. Las capsulas (1, 1') incluyen adicionalmente por lo menos un elemento de apertura controlada (5) que esta retenido en una posicion inicial (A) de cierre, por medio de por lo menos una union desmontable con una pieza fija de elemento (6) correspondiente que se proporciona en cada caso en la zona (2) de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas arriba y / o en la zona (3) de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas abajo.

Las figuras 3a - 3b ilustran un primer conjunto de realizaciones de una capsula (1, 1') de acuerdo con la invencion.

Las figuras 2a - 2b se corresponden con unos elementos de apertura controlada (5) que estan dispuestos en la zona (2) que esta orientada hacia el flujo aguas arriba (la figura 2a) y la zona (3) que esta orientada hacia el flujo aguas abajo (la figura 2b). La capsula (1) presenta en este caso un elemento de apertura controlada (5e) que esta dispuesto en una pieza fija de elemento (6e) respectiva en la zona (2) que esta orientada hacia el flujo aguas arriba (la figura 2a), y / o un elemento de apertura controlada (5s) que esta dispuesto en una pieza fija de elemento (6s) respectiva en la zona (3) que esta orientada hacia el flujo aguas abajo (la figura 2b). El elemento de apertura controlada (5e, 5s) esta retenido en cada caso de una manera desmontable, preferentemente por medio de una union por friccion o por medio de un bloqueo positivo, en una pieza fija de elemento (6e, 6s) respectiva que se proporciona en el elemento de construccion en la zona (2, 3) que esta orientada aguas arriba / aguas abajo. Esta retencion desmontable se dimensiona previamente de tal modo que solo mediante la aplicacion de una determinada fuerza de accionamiento (F) sobre el elemento de apertura controlada (5), siendo desplazado este ultimo de la posicion inicial (A) de retencion a una posicion siguiente (B) de retencion, liberando de ese modo por lo menos una determinada seccion de paso de flujo permitiendo que el flujo presurizado de fluido pase a una zona de flujo aguas abajo.

En la figura 2a, el elemento de apertura controlada (5e) esta configurado en una forma sustancialmente tubular y / o conica, preferentemente de una seccion transversal sustancialmente circular, presentando una pluralidad de pasos (9e) que estan dispuestos preferentemente en las proximidades de la extremidad que esta orientada hacia el flujo aguas abajo, que estan distribuidos preferentemente de manera uniforme a lo largo del penmetro de dicha extremidad. La pieza fija de elemento (6e) respectiva se proporciona como un soporte de desplazamiento con una extension tal que permite liberar dichos pasos (9e) por medio de la aplicacion de una determinada fuerza de accionamiento (F) sobre el elemento de apertura controlada (5e).

En la figura 2b, la seccion de pasaje de fluido se define por los pasos (9s) que se proporcionan en el elemento de apertura controlada (5s), junto con los pasos (9s') que se proporcionan en la pieza fija de elemento (6s) respectiva. Como alternativa, o adicionalmente, la seccion de pasaje de fluido se podna proporcionar por medio de un material permeable a lfquidos y / o con un efecto de filtrado. La pieza fija de elemento (6s) se proporciona en este caso como una reentrada en el elemento de construccion en el lado que esta orientado hacia el flujo aguas abajo, preferentemente con un formato sustancialmente tubular y de tal modo que el elemento de apertura controlada (5s) puede ser desplazado a lo largo de por lo menos parte del mismo. La seccion de pasaje de fluido se libera cuando los pasos (9s, 9s') respectivos estan alineados de forma sustancial uno con otro. Esta posicion se corresponde preferentemente con una posicion siguiente (B) de retencion del elemento de apertura controlada (5s).

Las figuras 3a - 3b muestran una capsula (1) de acuerdo con la invencion en la que los elementos de apertura controlada (5e, 5s) son desplazados de una posicion inicial (A) de cierre (la figura 3a) a una posicion final (B) de apertura (la figura 3b). Tal como se puede reconocer a partir de los dibujos en detalle 01 y 02, que se representan en lo sucesivo, que representan la zona de arriba (2) de la capsula (1), los pasos (9) se obstruyen completamente cuando se encuentran en una posicion inicial (A) de cierre. La capsula (1) esta cerrada de una forma estanca al aire. Por lo tanto, los pasos (9) solo pueden estar sin obstrucciones por medio de un desplazamiento del elemento de apertura controlada (5e, 5s) por lo menos a una posicion abierta (B). Esta solucion presenta varias ventajas, en particular en terminos de reducir la perdida de presion del flujo presurizado de fluido a medida que este entra en la capsula (1), y de una mejor distribucion / dispersion inicial del flujo dentro del volumen de sustancia aromatica que se esta cruzando. Ambos de estos aspectos contribuyen de una forma sustancial a una mayor eficacia de la extraccion.

Las figuras 4a y 4b representan, en cada caso en una posicion inicial de cierre (dibujo superior) y en una posicion siguiente de apertura (dibujo inferior), un elemento de apertura controlada (5) que define de forma sustancial el volumen interior de la capsula (1, 1') y la pieza fija de elemento (6) que funciona como elemento de refuerzo estructural y como bloqueo / liberacion de por lo menos una seccion de paso de flujo (que se define en este caso por una pluralidad de pasos (9e, 9s) que se proporcionan por lo menos en el elemento de apertura controlada (5)). A modo de ejemplo ilustrativo, tal como resulta de los dibujos, dicha seccion de paso se libera por medio de la aplicacion de, por ejemplo, dos fuerzas de accionamiento (F), con el tiempo de una dimension aproximada, en sentidos opuestos, sobre la pieza fija de elemento (6e, 6s) respectiva que, como resultado, son desplazadas (al tiempo que el elemento de apertura controlada (5) se mantiene inmovilizado), liberando de ese modo los pasos (9e, 9s) (la figura 4a), o por medio de la aplicacion de por lo menos una fuerza de accionamiento (A) sobre el elemento

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de apertura controlada (5) (al tiempo que las piezas fijas de elemento (6e, 6s) se mantienen inmovilizadas), liberando de ese modo los pasos (9e, 9e'; 9s) de entrada y salida de flujo (la figura 4b).

Las figuras 5a - 5b representan de forma esquematica otra realizacion preferida de la capsula (1) de acuerdo con la invencion, en una posicion inicial (la figura 5a) y en una posicion siguiente de liberacion de una seccion de paso de flujo (la figura 5b), y unos detalles respectivos del lado que esta orientado hacia el flujo aguas arriba (P01) y aguas abajo (P02). En este caso, el elemento de apertura controlada (5) esta configurado como un elemento de tipo hembra, por ejemplo de una configuracion de anillo, y no esta provisto con una seccion de paso de flujo, que esta retenido inicialmente de una manera desmontable en una pieza fija de elemento (6) que esta configurada de una manera correspondiente como un elemento de tipo macho, por ejemplo de una forma tubular, y que se proporciona en el elemento de construccion de la zona (2, 3) que esta orientada aguas arriba / aguas abajo. El elemento de tipo hembra (5) se dimensiona y se proporciona de tal modo que este queda retenido en un bloqueo positivo, o en una union por friccion, como por ejemplo en un ajuste bajo presion, en el elemento de tipo macho (6). Este elemento de tipo macho presenta los pasos (9) que, de ese modo, se obstruyen inicialmente por el elemento de tipo hembra, en particular cuando este ultimo se encuentra en una situacion inicial (A). Por medio de la aplicacion de una determinada fuerza de accionamiento (F), el elemento de tipo hembra (5e, 5s) es desplazado desde dicha situacion inicial (A) de cierre a una situacion final (B) de apertura en la que este elimina las obstrucciones de dichos pasos (9).

Las figuras 6a - 6b ilustran realizaciones con la opcion de control sobre el instante en el que la seccion de pasaje se libera y sobre la dimension de esta ultima. Por lo tanto, de acuerdo con otra realizacion preferida de la invencion (la figura 6a), la seccion de pasaje de fluido que se proporciona en el elemento de apertura (5) y / o en una pieza fija de elemento (6) respectiva solo se libera por medio de la aplicacion de dos fuerzas de accionamiento (Fi, F2) sucesivas. De acuerdo con otra realizacion (la figura 6b), la seccion de pasaje de fluido incluye por lo menos dos subsecciones que estan dispuestas de tal modo que una primera subseccion (por ejemplo, un primer nivel de las vfas de flujo (9) - vease el detalle 01) se libera con el desplazamiento del elemento de apertura controlada (5) de una posicion de retencion, a una segunda, y una segunda subseccion de pasaje (por ejemplo, un segundo nivel de los pasos (9')) se libera con el desplazamiento de dicha segunda posicion de retencion a una posicion siguiente de retencion.

Por lo tanto, la misma construccion de la capsula (1) se puede usar para diferentes tipos de sustancias aromaticas, requiriendo solo variar la configuracion del elemento de apertura controlada (5), en particular en terminos de la dimension y el instante de la liberacion de la seccion de pasaje, es decir, por ejemplo, de los pasos y / o el tipo de material permeable a lfquidos y / o con un efecto de filtrado.

Las figuras 7a - 7b ilustran una posicion inicial y una posicion siguiente, respectivamente, de una realizacion preferida del elemento de apertura controlada en una capsula de acuerdo con la invencion, que se consideran particularmente ventajosas para inducir un determinado patron de flujo cuando dicha capsula (1) se procesa en una posicion en la que el flujo presurizado fluye a lo largo de una direccion sustancialmente horizontal. En particular, la seccion de pasaje de fluido esta configurada con un formato asimetrico (en el presente caso, que se ilustra a modo de ejemplo, a traves de los pasos (9e, 9s) de una dimension y una configuracion diferentes), que se ha definido previamente con el fin de inducir un flujo con una mayor exploracion del volumen que es ocupado por la sustancia aromatica, por ejemplo comenzando a partir de la zona inferior del elemento de apertura controlada (5e) en la entrada, y, de forma inversa a partir de la zona superior del elemento de apertura controlada (5s) en la salida de la capsula (1).

Las figuras 8a - 8b son unas representaciones esquematicas de una camara de extraccion (10) en un dispositivo para el procesamiento de una capsula (1, 1') de acuerdo con la invencion, en una posicion inicial (la figura 8a) y en una posicion de extraccion (la figura 8b). La capsula (1, 1') se inserta en esta camara de extraccion (10) de tal modo que la zona (2) de la capsula que esta orientada hacia el flujo aguas arriba esta dirigida hacia, y preferentemente el elemento de apertura controlada (5e) esta alineado de forma sustancial con, una inyeccion de fluido (11), mientras que la zona (3) que esta orientada hacia el flujo aguas abajo esta dirigida hacia, y preferentemente el elemento de apertura controlada (5s) esta alineado de forma sustancial con, una descarga de infusion (12). De acuerdo con una realizacion preferida del metodo de acuerdo con la invencion, la capsula (1, 1') se fija inicialmente por medio de una sujecion mecanica entre la inyeccion de fluido (11) y la descarga de infusion (12) (la figura 8b). Por medio de esta sujecion mecanica, una fuerza de accionamiento (F) es ejercida por la inyeccion de fluido (11) sobre el elemento de apertura controlada (5e) de tal modo que este ultimo es desplazado de su posicion inicial (A) de retencion a una posicion siguiente (B) de retencion. Por lo tanto, en el presente caso los pasos (9e) ya estan sin obstrucciones cuando comienza el suministro del flujo presurizado de fluido de procesamiento.

En otra realizacion preferida, y por medio de una configuracion correspondiente de la inyeccion de fluido (11) y la descarga de infusion (12), esta fuerza de accionamiento mecanico (Fm) se puede usar para desplazar ambos de los elementos de apertura controlada (5e, 5s) de una posicion inicial (A) respectiva de cierre a una posicion siguiente (B) de retencion. De acuerdo con otra realizacion preferida, la fuerza de accionamiento mecanico (Fm) que se ejerce en el instante de la fijacion de la capsula (1) en la camara de extraccion (10), puede ser complementada por una fuerza de presion hidraulica (Fh), que se ejerce por el flujo presurizado de fluido, para llevar a cabo por lo menos el

desplazamiento del elemento de apertura controlada (5e).

Las figuras 9a y 9b ilustran un ejemplo mediante un elemento de apertura controlada (5s) que esta retenido de una manera desmontable en la zona (3) que esta orientada hacia el flujo aguas abajo.

5

Tal como resulta de las vistas en corte de la figura 9a, dicho elemento de apertura controlada (5s) esta provisto con una pluralidad de pasos (9s), que estan distribuidos en este caso a lo largo de solo parte del penmetro del primero (dibujo superior). En este caso el elemento de apertura controlada (5s) es accionado por un movimiento por lo menos de rotacion, que se ejerce preferentemente por la inyeccion de fluido (11), de tal modo que este es 10 desplazado en una extension tal a lo largo de una direccion radial, hasta que dichos pasos (9s) coinciden con los pasos (9s') que se proporcionan en la pieza fija de elemento (5s) (dibujo inferior), permitiendo de este modo una comunicacion de cruce de fluidos.

Tal como se puede observar en la figura 9b, la distribucion radial de los pasos (9s, 9s') que estan dispuestos en el 15 elemento de apertura controlada (5s) y la descarga de infusion (12), se puede definir de forma ventajosa de tal modo que a angulos de rotacion crecientes de la segunda (12) en el interior del primero (5s), corresponde una dimension resultante mas grande de la seccion de pasaje de fluido.

Claims

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35

40

45

50

55

60

REIVINDICACIONES

1. Capsula (1, 1') que contiene por lo menos una sustancia aromatica para la produccion de una bebida por medio de su cruce por un flujo de fluido presurizado, que se construye mediante por lo menos un elemento de construccion que define por lo menos una zona (2) de la capsula adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas arriba, y una segunda zona (3) de la capsula adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas abajo, incluyendo dicha capsula por lo menos un elemento de apertura controlada (5e) que esta retenido de una manera desmontable en una pieza fija de elemento (6e) respectiva en la zona (2) adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas arriba, estando dicha capsula caracterizada por que por lo menos un elemento de apertura controlada (5s) que esta retenido de una manera desmontable en una pieza fija de elemento (6s) respectiva en la zona (3) adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas abajo, de tal modo que por medio de la aplicacion de respectivamente por lo menos una fuerza de accionamiento sobre dicho elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) respectivo, este ultimo puede ser desplazado de una posicion inicial (A) respectiva de retencion a una posicion siguiente (B) respectiva de retencion en su pieza fija de elemento (6; 6e, 6s) respectiva, cada uno de dichos elementos de apertura controlada siendo de ese modo adecuado para liberar por lo menos una seccion de paso de flujo que se proporciona en el elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) y / o en la pieza fija de elemento (6; 6e, 6s) respectiva.
2. Capsula de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que el desplazamiento del elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) puede liberar una seccion creciente de paso de flujo, que esta dispuesta a lo largo de la direccion de flujo predominante y / o a lo largo de una direccion transversal.
3. Capsula de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que cada seccion de paso de flujo se puede liberar como resultado de un movimiento lineal y / o de rotacion respectivo por el elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s).
4. Capsula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la seccion de paso de flujo se proporciona por, por lo menos un, preferentemente una pluralidad de pasos (9) y / o por un material permeable a lfquidos, y / o de efecto de filtrado.
5. Capsula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) y / o la pieza fija de elemento (6; 6e, 6s) respectiva presenta varios pasos (9e, 9s; 9e', 9s') que pueden estar sin obstrucciones o pueden entrar en comunicacion de fluidos uno con otro por medio del desplazamiento del elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) respectivo de una posicion inicial (A) de retencion a una posicion siguiente (B) de retencion.
6. Capsula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que los pasos (9e, 9e') que estan dispuestos en la zona (2) adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas arriba, se proporcionan en una cantidad, una distribucion, incluyendo una distribucion radial, una dimension y una orientacion espacial de tal modo que el flujo presurizado de fluido se proyecta hasta por lo menos un alcance de distancia, preferentemente hasta por lo menos dos alcances de distancia, a lo largo de la direccion radial de la capsula, y estan distribuidos de una manera uniforme o sustancialmente asimetrica en relacion con el penmetro de la seccion de paso de flujo.
7. Capsula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que los pasos (9e, 9s; 9e', 9s') del elemento de apertura controlada (5e, 5s) y / o la pieza fija de elemento (6e, 6s) respectiva, presentan una dimension y / o un formato que vana en cada caso por lo menos a lo largo del penmetro respectivo.
8. Capsula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que el elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) esta configurado en una forma sustancialmente tubular, o en una forma sustancialmente de anillo, preferentemente de seccion transversal circular.
9. Capsula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que la extremidad del elemento de apertura controlada (5e, 5s) adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas arriba se proporciona abierta y la extremidad adecuada para estar orientada hacia el flujo aguas abajo se proporciona cerrada.
10. Capsula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que el elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) esta dispuesto en la capsula (1) con el fin de recoger una determinada cantidad del flujo presurizado de fluido en su interior, hasta que es desplazado a una posicion siguiente (B) de retencion.
11. Proceso para el accionamiento de una capsula (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las etapas:

- introducir una capsula (1, 1') de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en una camara de extraccion (10),

- fijar dicha capsula (1, 1') en la camara de extraccion (10), por medio de una sujecion mecanica,

5

10

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25

30

preferentemente entre un cabezal de infusion (11) y una descarga de infusion (12),

- inyectar un flujo de fluido, bajo una presion que se ha definido previamente y durante un periodo de tiempo a traves del cabezal de infusion (11),

caracterizado por que por medio de la sujecion mecanica de la capsula (1, 1'), el cabezal de infusion (11) aplica una fuerza de accionamiento (F) tal sobre el elemento de apertura controlada (5e) que esta dispuesto en la zona (2) que esta orientada hacia el flujo aguas arriba, que este ultimo es desplazado en un movimiento lineal y / o de rotacion, de una posicion inicial (A) de retencion a una posicion siguiente (B) de retencion en una pieza fija de elemento (6e) respectiva, liberando de ese modo por lo menos una determinada seccion de paso de flujo que se proporciona en el elemento de apertura controlada (5; 5e, 5s) y / o en la pieza fija de elemento (6; 6e, 6s) respectiva.
12. Proceso de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizado por que por medio de la sujecion mecanica de la capsula (1, 1'), la descarga de infusion (12) ejerce una fuerza de accionamiento (F) tal sobre el elemento de apertura controlada (5s) que esta dispuesto en la zona (3) que esta orientada hacia el flujo aguas abajo, que este ultimo es desplazado en un movimiento lineal y / o de rotacion, de una posicion inicial (A) de retencion a una posicion siguiente (B) de retencion en una pieza fija de elemento (6s) respectiva.
13. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado por que despues del inicio de la inyeccion de flujo de fluido presurizado, este ultimo se introduce inmediatamente en el interior de la capsula (1, 1') a traves de el, por lo menos un, paso (9e; 9e') del elemento de apertura controlada (5e) y / o la pieza fija de elemento (6e) respectiva.
14. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por que el flujo de fluido presurizado se acumula inicialmente en un elemento de apertura controlada (5s) que esta dispuesto en una zona (3) que esta orientada hacia el flujo aguas abajo, ejerciendo de ese modo una presion hidraulica creciente sobre dicho elemento de apertura controlada (5s), hasta alcanzar en cada caso un valor de tal modo que este provoca el desplazamiento de dicho elemento de apertura controlada (5s) que esta dispuesto en la zona (3) que esta orientada hacia el flujo aguas abajo de una posicion inicial (A) de retencion a una posicion siguiente (B) de retencion.
15. Dispositivo para usar una capsula (1, 1') de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que este comprende por lo menos una camara de extraccion (10) para llevar a cabo el proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14.