ES2575582T5 - Cápsula para un extracto y un sistema de preparación de bebidas - Google Patents

Description

DESCRIPCION

Capsula para un extracto y un sistema de preparacion de bebidas

La invencion se refiere a la preparacion de bebidas o similares a partir de un extracto contenido en una capsula, por ejemplo, cafe molido. Se refiere, en particular, a una capsula perforable como envase de porcion, as ^ como a un procedimiento para su produccion, as ^como a un sistema de preparacion de bebidas.

Aparatos de extractos para preparar bebidas a partir de un extracto disponible en un envase de porcion se conocen, por ejemplo, como cafeteras o maquinas espresso y gozan cada vez mas de una preferencia creciente. En muchos sistemas correspondientes, los envases de porcion se configuran como capsulas en las que el extracto esta, por ejemplo, encapsulado de forma estanca al aire. Para la extraccion, se perfora la capsula por dos caras mutuamente opuestas. Por la primera cara se introduce un lfquido de extraccion - en general agua caliente -. Por la segunda cara, se evacua el extracto de la capsula. Segun la bebida a preparar y el sistema, debe reinar ademas en el interior de la capsula una presion considerable de, por ejemplo, 5 a 20 bar.

Como materiales para las capsulas se han dado a conocer, en particular, aluminio y plastico, por ejemplo, polipropileno. Las capsulas de aluminio proporcionan una estabilidad muy buena para el extracto, aunque son muy costosas en energfa para su elaboracion.

Las capsulas de polipropileno son ventajosas en cuanto a su costo energetico y a su eliminacion, pero presentan elevados requerimientos en su mecanismo perforador.

En el mercado, pueden adquirirse tanto capsulas con elementos de filtrado integrados como tambien capsulas que presentan unicamente una vaina, que encierra el extracto. Para estas ultimas, el mecanismo perforador debe realizarse de modo que no pueda descargarse de la capsula de modo indeseado el extracto junto con el producto del extracto.

Un ejemplo de una capsula sin elemento filtrante integrado se revela, por ejemplo, en el documento EP 1886942. Una capsula con forma de copa se explica en el documento EP 1344 722. La capsula segun dicho documento presenta en el interior de la capsula un organo distribuidor o recolector, que separa una primera seccion de capsula a rellenar de agua o bien de bebida de una segunda seccion, que contiene extracto. El organo distribuidor o recolector esta provisto de de una multiplicidad de canales de lfquido para distribuir el agua o bien recoger la bebida y esta configurado y dispuesto de tal modo que no sea perforado por el medio perforador de la cafetera.

Se conocen ademas, por ejemplo, a partir del documento US 2005/0051478, capsulas con un filtro integrado. El filtro adopta la funcion de un filtro de papel de una conocida cafetera de filtro: en la seccion de la capsula provista del extracto, se inyecta agua mediante una aguja perforadora bajo presion reducida o sin presion, y tras el proceso de extraccion el cafe llega a una seccion de recoleccion a traves de un filtro de papel propio de la capsula, desde donde se retira mediante otra aguja perforadora mas.

A partir del documento WO 2008/011913, se conoce una capsula que presenta una salida, que esta cerrada con un tejido que forma una “crema”. La capsula presenta aparte de ello una tapa de seguridad, que posee una patilla que sujeta el tejido en su sitio. En la cara opuesta a la salida, existe un cierre, que forma una concavidad que circunda anularmente alrededor de una entrada.

A partir del documento EP 1440910 A1,se conoce una capsula con una seccion vada en el interior de la capsula. En muchas regiones, el cafe filtrado disfruta todavfa de una gran preferencia. Ademas, se rellenan con frecuencia porciones mayores de hasta 3 o 4 dl de cafe filtrado en copas de cafe. Cuando tal cafe filtrado se ha de preparar a partir de una capsula de porciones, no basta con frecuencia una cantidad de cafe de, por ejemplo, 6 a 8 g, tal como cabe en las conocidas capsulas de porciones de las cafeteras Espresso. Por ello no se han extendido mucho las cafeteras que funcionan con capsulas de porciones en los mercados con una preferencia por el cafe filtrado. Allf, donde a pesar de ello se utilizan, las capsulas son claramente mayores que las conocidas capsulas de los sistemas de capsulas conocidos para Espresso. Las cafeteras presentan un mayor espacio de infusion adecuado para mayores capsulas de porciones y una bomba correspondiente configurada para el trasiego de mayores cantidades de agua sometida a presion baja. Para la infusion de Espresso, no son por ello apropiadas dichas cafeteras.

Aunque resultana ventajoso si tambien los amantes del cafe filtrado pudieran infundir discrecionalmente un Espresso con los medios de que disponen.

Es una mision de la invencion hallar una solucion para esa problematica. Dicha mision debena posibilitar, en particular, que los amantes tanto del cafe filtrado en mayores volumenes (y prepararlo con mayores cantidades de cafe) como tambien de cafe Espresso dispongan de ambas bebidas sin que deban tener dos aparatos completamente diferentes.

Esa mision se resuelve por la invencion tal como se define en las reivindicaciones.

Segun un primer aspecto de la invencion, se pone a disposicion una capsula de porciones para una infusion, en particular, una capsula de cafe, cuyas dimensiones exteriores se ajustan al tamano de una capsula para una porcion mayor de cafe filtrado (por ejemplo, 300 ml o mas), pero que presente un elemento separador, que separe una seccion vada de una seccion de extracto. Existe ademas por lo menos un canal de lfquido que, por ejemplo, atraviesa la seccion vada. El canal de lfquido/los canales de lfquido y la seccion del extracto estan configurados de modo que agua introducida por un punto de inyeccion en la capsula o bien bebida producida en la capsula no llegue sensiblemente a la seccion vada.

La seccion del extracto, la seccion vada, el elemento separador y los canales de lfquido se disponen, en este caso, en los interiores de capsulas, es decir, en el volumen encerrado por las paredes exteriores.

En general, la seccion vada esta limitada por el elemento separador, de un lado, y por una parte de las paredes exteriores, por otro.

En el presente texto, se designa, en general, por baja presion, por ejemplo, menos de 5 bar, en particular, 3 bar o menos, y el cafe hecho en mayores cantidades de agua, como “cafe filtrado”, mientras que las bebidas de cafe a alta presion de, por ejemplo, mas de 5 bar o mas de 8 bar, se reunen bajo la denominacion de “Espresso”. El concepto de “cafe filtrado” comprende pues tambien bebidas de cafe, en cuyo proceso de infusion no existe ningun filtro propiamente dicho, y “Espresso” comprende tambien, por ejemplo, el “Espresso Lungo”.

El llenado de una capsula grande con un volumen de, por ejemplo, 30 ml con una cantidad de cafe pequena de, por ejemplo, unos 7 g, no se ha manifestado como opcion favorable, ya que en una configuracion semejante el polvo de cafe solo se fluidificana y no se podna hacer cafe Espresso.

El proceso segun el primer aspecto posibilita, pues, que una capsula de porcion con un volumen comparativamente grande presente una seccion de llenado de volumen reducido, o sea, la seccion del extracto, en la que se dispone de una cantidad de cafe reducida. No obstante, debido a los canales de fluido, no se rellena de lfquido todo el volumen exterior de la capsula (todo el interior de la capsula) al contrario que los apendices conocidos a partir del estado actual de la tecnica. Para la preparacion de espresso, el rendimiento de la bomba de una bomba de lfquido y/o el tiempo de paso, importante para la calidad de la bebida, no deben ser, pues, mayores que en las conocidas maquinas expres, debido al mayor volumen de la capsula. No existe tampoco el inconveniente de que hubiera de infundirse una mayor cantidad de bebida por el un mayor volumen de la capsula (en comparacion con las capsulas conocidas), y/o que la capsula, tras el proceso de infusion, se llenase en una gran proporcion de agua o bebida caliente. La diferencia de volumen entre una capsula “grande” para cafe filtrado - esta debena recibir hasta unos 15 g de cafe o mas y, por ello, presentar un volumen util para el llenado de unos 30 a 34 ml - y una capsula de Espresso con un volumen de aproximadamente la mitad de grande es por completo relevante en comparacion con el volumen de lfquido de un Espresso promedio de, por ejemplo, 25 ml a 40 ml.

En comparacion con los sistemas imaginables con una cafetera, que se haya configurado para capsulas de diferentes tamanos, existe la ventaja de que la cafetera para sistemas de capsulas segun el primer aspecto de la invencion solo requiere una camara de infusion para hervir cafe con diferentes volumenes de llenado. Por eso, no hay que prever la duplicidad correspondiente de las tubenas de suministro y de retirada, por ejemplo, a la camara de infusion, a los medios perforadores, al mecanismo de movimiento para el cierre de la camara de infusion, etc.

La seccion vada puede ser una seccion de camara hueca, que esta formada por las paredes exteriores de la capsula y el elemento separador y que basicamente solo esta rellena de aire o de un gas inerte; tambien puede existir un material de relleno apropiado, por ejemplo, a base de una espuma solida, en la seccion vada. La seccion vada puede ser atravesada por los canales de lfquido entonces, por ejemplo, tubulares, los cuales conducen a la seccion del extracto. Entre las formas de realizacion con los canales de lfquido atravesando la seccion vada y conduciendo a la seccion del extracto, son con frecuencia especialmente ventajosas aquellas en las que la seccion vada se encuentra en la cara de la inyeccion y la seccion del extracto, en la cara de extraccion de la capsula. Las posiciones de los canales de lfquido se ajustan entonces en las posiciones de las agujas de inyeccion del modulo de infusion de la cafeteras de tal manera que la inyeccion del lfquido de infusion tenga lugar automaticamente en los canales de lfquido.

Los canales de lfquido no han de atravesar necesariamente la seccion vada en el sentido de que esten rodeados por la seccion vada, sino que tambien se pueden conducir, por ejemplo, a lo largo de una pared lateral.

En formas de realizacion en las que el lfquido se inyecta en la cara de la seccion vada, se define el ponto de inyeccion en general mediante el punto de encuentro de los canales de lfquido en una pared exterior de lado de la inyeccion. La posicion de las agujas perforadoras del modulo de infusion se define entonces en la capsula de tal modo que las paredes exteriores se perforen en el punto correspondiente y por que el orificio de inyeccion se extienda solo por una seccion superficial cubierta por el correspondiente canal.

Pero no se excluye que del lado de la inyeccion exista una seccion de recogida especialmente prevista, desde la cual el lfquido llegue a los canales de lfquido y de estos seguidamente a la seccion de extraccion.

En formas de realizacion en las que el Ifquido se inyecta en la cara de la seccion del extracto, valen las correspondientes consideraciones para el lugar de las agujas de inyeccion del dispositivo de evacuacion.

El proceso segun el primer aspecto de la invencion puede llevarse a cabo con diferentes dispositivos de inyeccion y evacuacion. Entre ellos se encuentran por un lado sistemas, en los que se perfora la capsula simultaneamente del lado de la inyeccion y del lado de la evacuacion (en la cara del dispositivo de evacuacion). Estos sistemas tienen, entre otras, la ventaja de que tambien funcionan cuando - por ejemplo, para el hervido de cafe filtrado - la presion del agua introducida no es alta. Por otra parte, el proceso tambien es apropiado, no obstante, para sistemas, en los que una perforacion de la capsula del lado de la extraccion solo ocurre tras introducir agua de infusion por la presion formada entonces. Un ejemplo de un sistema apropiado para capsulas de polipropileno se encuentra en el documento PCT/CH2010/000098, cuyo contenido constituye por referencia un componente de la presente solicitud de patente.

El proceso segun el primer aspecto de la invencion puede realizarse tambien con las mas diversas formas exteriores y configuraciones de las capsulas. Entre ellas esta la conocida forma de copa con simetna de de rotacion, pero tambien formas alternativas como, por ejemplo, se explica en el documento PCT/CH2010/000097, cuyo contenido forma asimismo por referencia un componente de la presente solicitud de patente.

El elemento separador puede ser o presentar una pared separadora; no obstante, la forma del elemento separador no es cntica.

El elemento separador esta formado por una pieza insertada a insertar en la capsula. Dicha pieza forma una pared separadora entre la seccion del extracto y la seccion vada asf como el por lo menos un canal de lfquido. Se configura de tal forma y/o se une de forma estanca con una pared exterior de la capsula, de tal manera que lfquido introducido en la capsula no pueda llegar a la a la seccion vada en cantidades considerables.

Entre la seccion del extracto y el canal de lfquido puede configurarse una multiplicidad de aberturas de paso, que posibiliten un paso del lfquido, pero que se han configurado de tal modo que el polvo de cafe no llegue en cantidades considerables al canal para el lfquido. Por ejemplo, los orificios de paso pueden configurarse estrechandose hacia el canal de lfquido. Esa forma tiene el efecto de que el polvo de cafe se encajona/acuna en la seccion conica en forma de embudo. Aunque, en general, la pieza insertada o bien el elemento separador configurado de cualquier otro modo no tendra funcion de filtrado, sino que servira unicamente para la separacion entre la seccion del extracto y la seccion vada asf como, dado el caso, para la formacion de los canales de lfquido. Tambien es posible ademas que los propios canales de lfquido se rellenen de extracto y formen pues, por lo menos parcialmente, la seccion del extracto.

La obturacion del por lo menos un canal de lfquido respecto de la seccion vada tiene lugar, por ejemplo, por que la pieza insertada este unida allf de forma estanca al lfquido con las paredes exteriores de la capsula, donde el canal de lfquido se encuentra con las paredes exteriores. Esa union puede ser una union soldada (por ultrasonidos), un encolado u otra union apropiada. Alternativamente, tambien puede preverse otra union estanca apropiada, por ejemplo, siempre que se comprima un elemento obturador elasticamente deformable del canal de lfquido contra las paredes exteriores.

Una obturacion de la seccion del extracto respecto de la seccion vada puede efectuarse, por ejemplo, asimismo por medio de una union estanca al lfquido (soldadura; encoladura) de la pieza insertada o bien del elemento separador con las paredes exteriores. Alternativamente a eso, la pieza insertada o bien el elemento separador puede presentar un elemento obturador, que sea elasticamente deformable y sea comprimido contra las paredes exteriores. En particular, un elemento obturador semejante puede configurarse de tal modo que sea comprimido por una presion interior de la seccion del extracto adicionalmente contra las paredes exteriores. El elemento obturador puede ser, por ejemplo, una solapa obturadora saliente hacia fuera.

Alternativa o adicionalmente a eso, tambien puede aprisionarse una solapa obturadora, entre piezas acopladas de las paredes exteriores de la capsula, con lo cual se constituye un efecto de tipo de obturacion labermtica.

El volumen exterior de una capsula de porciones segun el primer aspecto de la invencion asciende, por ejemplo, a entre 25 a 40 ml. Una relacion entre el volumen de la seccion del extracto y el volumen exterior de la capsula es preferiblemente por lo menos 1,4, en particular, por lo menos 1,6.

Segun un segundo aspecto de la invencion, que se combina ventajosamente con el primer aspecto de la invencion, se dispone un sistema de preparacion de cafe segun la reivindicacion 10.

Los dos volumenes de la primera y segunda secciones de extracto se diferencian significativamente, por ejemplo, en que el primer volumen es por lo menos 1,4 veces el del segundo volumen, en particular, por lo menos 1,6 veces el del segundo volumen.

Preferiblemente, el primer volumen tambien es ademas significativamente mayor que el volumen de llenado de las capsulas de porciones Espresso convencionales y es de, por ejemplo, 25 ml o mas. El volumen puede ser, en particular, de entre 25 y 40 ml para una cantidad de llenado de unos 10 a 18 g de cafe.

En formas de realizacion preferidas, las capsulas de cafe del primer tipo estan completamente rellenas de cafe, lo que significa que el primer volumen corresponde a un volumen total de la capsula de cafe (es decir, al volumen determinado por las dimensiones exteriores restando el volumen de las paredes exteriores, en general comparativamente delgadas).

La cafetera esta ademas preferiblemente dispuesta para activar la bomba del lfquido en dos estados operativos diferentes para generar dos presiones de bomba diferentes, donde una primera presion de bomba esta por debajo de 5 bar o bien por debajo de 3 bar y una segunda presion de bomba, por encima de 8 bar o bien por encima de 5 bar.

Las capsulas del segundo tipo (respectivamente capsulas segun el primer aspecto de la invencion) y las cafeteras estan mutuamente ajustadas de modo que la inyeccion se realice del lado de de la seccion vada.

Se describen a continuacion ejemplos de realizacion de la invencion a base de dibujos. Signos de referencia iguales indican elementos iguales o similares en los dibujos. Los dibujos no estan a escala y muestran parcialmente elementos mutuamente correspondientes en tamanos diferentes de figura a figura. Lo muestran las figuras:

- Figura 1 una vista de una capsula de porciones de cafe;

- Figs. 2 y 3 respectivamente una vista del cuerpo y de la tapa de la capsula de una capsula de porciones de cafe segun la figura 1;

- Figs. 4 y 5 respectivamente una vista de una pieza insertada de una capsula de porciones;

- Figura 6 una representacion de la pieza insertada seccionada;

- Figura 7 una vista por debajo de la pieza insertada;

- Figura 8 representacion esquematica de una seccion de la capsula con pieza insertada;

- Figs. 9 y 10 respectivamente en representacion ampliada un detalle de la pieza insertada o bien de las paredes exteriores de la capsula y de la pieza insertada;

- Figura 11 una pieza insertada de una forma de realizacion alternativa;

- Figs. 12 y 13 respectivamente formas de realizacion alternativas de una capsula de porcion;

- Figura 14 una vista de un modulo de infusion de una cafetera; y

- Figura 15 una representacion esquematica de los componentes de un sistema segun la invencion.

La capsula 1 segun la figura 1 es basicamente cubica. La cara que queda arriba en la figura es no obstante algo mayor que la cara inferior de manera que la capsula vista de modo estrictamente matematico tiene una forma de piramide truncada. El angulo a de inclinacion de las superficies laterales en la figura respecto de la perpendicular a la superficie de la base - se considera obviamente el plano perpendicular a la superficie de la base, que discurre por la arista entre la superficie de la base y la correspondiente superficie lateral - es muy pequeno asciende como maximo preferiblemente a 2°, por ejemplo, solo aproximadamente a 1°. Ademas, la altura de la capsula sobre la superficie de la base corresponde aproximadamente a la longitud de las aristas de la superficie de la base.

Las paredes exteriores de la capsula se elaboran a partir de un cuerpo 11 de capsula representado en la figura 2 y una tapa 12 reproducida en la figura 3 por el procedimiento de soldadura fraccionada por ultrasonidos. En cuanto a las paredes exteriores de la capsula y en cuanto al metodo para su elaboracion se hace referencia a las solicitudes PCT/CH2010/000097 internacionales. Claramente visibles son el angulo a ligensimamente diferente de 0° de cerca de 1° y el cordon 14 de soldadura periferico, que sobresale lateralmente de todas las caras un maximo de unos d = 0,35 mm, o sea, un maximo de 2 a 3 %.

Las paredes exteriores de la capsula se componen de polipropileno con un espesor de pared de unos 0,1 mm a 0,5 mm, preferiblemente entre 0,2 mm y 0,4 mm, por ejemplo, entre 0,25 mm y 0,35 mm. Pueden imaginarse tambien otros materiales, en particular, otros plasticos compatibles con los productos alimentarios. El espesor de pared de las paredes exteriores es, por ejemplo, aproximadamente igual en todas las caras. La longitud exterior de las aristas del cubo es preferiblemente de entre 30 mm y 34 mm, para un relleno de 12 a 18 g de cafe.

A diferencia de la capsula segun el documento PCT/CH2010/000097, la capsula 1 segun la presente descripcion no solo esta rellena de extracto (cafe molido) y homogeneo en el interior. Mas bien se dispone en el interior de la capsula de una pieza 21 insertada, como se ha representado en las figuras 4 a 7. Dicha pieza esta hecha asimismo, por ejemplo, de polipropileno y presenta una pared 22 separadora, que forma el elemento separador, la cual, cuando se dispone en el interior de la capsula, separa una seccion de extracto, situada arriba en la figura 4, de una seccion vada de la capsula, situada abajo en la figura 4. Desde la pared 22 separadora hacia la cara de la seccion vada, se extienden apendices 24 tubulares, que tienen una forma aproximadamente cilmdrica hueca y que sirven de canales de lfquido. Entre los apendices 24 y exteriormente a ellos se han dispuesto ademas refuerzos 26 opcionales en forma de cuenco, que se extienden a la seccion vada como los canales de lfquido. Entre el interior de las canales de lfquido y la seccion del extracto, la pared separadora esta atravesada por regiones con orificios 28 de paso. A traves de ellos pasa durante el proceso de infusion el agua caliente de infusion a la seccion de extracto, abajo en la figura 4, a la seccion de extracto, donde empapa el extracto de modo conocido en si mismo.

En la forma de realizacion representada, la pieza insertada presenta ademas una pared 29 periferica saliente en forma de cuello hacia el lado del extracto. Dicha pared forma junto con la pared separadora una estructura en forma de copa en la que se encuentra el extracto o una parte del mismo.

En la figura 8, se ve esquematicamente como se ha dispuesto la pieza 21 insertada en el interior de la capsula 1. Tambien se observa que la capsula es subdividida por la pieza insertada en tres tipos de secciones. La seccion 31 del extracto es separada de la seccion 32 vada por la pared 22 separadora horizontal en la figura 8. Los canales de lfquido formados por los apendices 24 separan la seccion 33 de los canales de lfquido junto con la zona 28 de la pared 22 separadora atravesada por los orificios de paso. Los apendices llegan hasta las paredes exteriores de la capsula del lado de la seccion vada y estan unidos con ella, por ejemplo, de forma estanca a los lfquidos. Para el proceso de infusion se atraviesan las paredes exteriores de la capsula del lado de la inyeccion en la seccion de los canales de lfquido mediante un elemento perforador, que se dimensiona de modo que la capsula solo sea perforada en la zona de las secciones 33 de los canales de lfquido, y el lfquido de infusion solo se encierre en dichas secciones y no en la seccion 32 vada situada al lado. En la figura 8, se han dibujado de trazos y esquematicamente agujas 41 de perforacion del lado de la inyeccion y precisamente en la posicion en la que descansan para la perforacion, la cual se provoca mediante un movimiento relativo de las agujas hacia el centro de la capsula a partir de la posicion representada. El lfquido llega bajo presion a traves de los orificios 28 de paso a la seccion 31 del extracto, donde tiene lugar un proceso de infusion del tipo conocido por sf mismo. La salida de la bebida se lleva a cabo a traves de perforaciones de la pared de la capsula situada arriba en la figura 8. Tambien las agujas 42 de perforacion del lado del extracto se han dibujado esquematicamente en la figura 8 en la posicion, en la que descansan para la perforacion. Al cerrar una camara de infusion, que presenta las agujas 41, 42 de perforacion, son empujadas simultaneamente, por ejemplo, las agujas 41 de perforacion del lado de la inyeccion y las agujas 42 de perforacion del lado de la extraccion a traves de las paredes exteriores de la capsula; aunque como se menciono tambien pueden perforar primero solo las agujas de perforacion del lado de la inyeccion, y puede tener lugar una perforacion mediante las agujas de perforacion del lado de la extraccion, mientras se deforma la capsula bajo la presion del lfquido de infusion.

En la figura 6 puede observarse claramente caractensticas adicionales.

Por un lado, se ve que los orificios 28 de paso no son cilmdricos, sino que se estrechan conicamente hacia abajo - o sea hacia la seccion vada -. Esa configuracion tiene por objeto y efecto que el polvo de cafe en la seccion conica en forma de embudo se encajone/acune y tambien que entonces no llegue a la seccion 33 del canal de lfquido, cuando la capsula esta expuesta a sacudidas mecanicas. Eso funciona tambien cuando los orificios de paso presentan en su lugar mas estrecho un mayor diametro que el tamano del grano medio del polvo de cafe.

Por otro lado, puede observarse en la figura 6 que los apendices 24 tubulares, que forman los canales de lfquido, presentan por su extremo (es decir, el extremo del lado de la seccion vada) un peine 24.1 concurrente de forma aguda, que en caso de una soldadura por ultrasonidos de la pieza insertada en las pared exterior extrema del lado de la seccion vada trabaja como director de energfa.

En la figura 9, se ha representado ademas un detalle, del que no se dispone en las figuras 3 a 8, pero que puede existir en la forma de realizacion de las figuras 1 a 8. En el canto 29.1 de la pared 29 periferica, se ha configurado una solapa 29.2 sobresaliente hacia fuera, que en este caso forma parte integral de la pared 29 periferica y que puede desviarse flexiblemente hacia “arriba” es decir hacia el lado del extracto) debido a su espesor, o hacia “abajo” (es decir, hacia la parte vada). Al encajar en la posicion representada en la figura 8, la solapa 29.2 es presionada hacia adentro y hacia arriba por la pared exterior.

La solapa 29.2 tiene un efecto obturador durante el proceso de infusion y evita que la bebida infusion pueda llegar de vuelta a la seccion vada exteriormente a lo largo de la pared periferica debido a la presion de la infusion en el interior de la seccion del extracto. La presion de la infusion en el interior de la seccion del extracto presionara la solapa 29.2 hacia fuera contra las paredes exteriores de la capsula - eventualmente respaldada por medios externos de la camara de coccion - y reforzando asf automaticamente el efecto estanco.

Eventualmente, se puede prever ademas que la solapa, debido a su posicion al cerrar la capsula en el metodo de soldadura fraccionada, quede aprisionada entre el cuello 14.1 periferico del cuerpo 11 de la capsula al principio existente y separado durante el metodo de soldadura fraccionada, y la tapa 12 y formandose asf por el cierre de la capsula una especie de empaquetadura labermtica o incluso un cierre material entre las paredes de la capsula y la pieza insertada. Se ha representado esto en la figura 10. La figura 10 muestra un detalle de la capsula en el lugar, en el que la tapa 12 esta unida con el cuerpo de la capsula por el metodo de soldadura fraccionada. Puesto que la union es una union soldada y con ello un cierre material, no se observa lmea de separacion alguna entre el material del cuerpo 11 de la capsula y el material de la tapa 12. La lmea 15 de trazos muestra la transicion aproximada de la trayectoria entre el cuerpo de la capsula y la tapa. El cuello 14.1 periferico se ha separado en el metodo de soldadura fraccionada.

La solapa 29.2 como se ha representado esta aprisionada en la zona del cordon de soladura entre la tapa y el cuerpo de la capsula, lo que actua como medio obturador en el sentido de una empaquetadura labermtica. Eventualmente, puede soldarse el cuello tambien con el cuerpo de la capsula y/o la tapa. La elaboracion de la capsula tiene lugar tal como sigue:

En una primera etapa, se pone a disposicion el cuerpo 11 de la capsula y se coloca en el la pieza 21 insertada.

Luego, se sueldan solidamente los extremos de los apendices 24 de la pieza 21 insertada en el “fondo” del cuerpo de la capsula mediante soldadura por ultrasonidos. Seguidamente, se rellena de extracto la capsula. Luego se fija la tapa al cuerpo de la capsula mediante el metodo de soldadura fraccionada, donde, dado el caso, como se ha mencionado tambien la solapa de la pieza insertada puede ser aprisionada fijamente o tal vez soldarse.

A continuacion se discutiran algunas formas de realizacion alternativas de capsulas segun la invencion. En esta discusion solo se entra en las diferencias para capsulas discutidas anteriormente. Los principios y caractensticas de la forma de realizacion descrita previamente valen tambien - en tanto aplicables - para las formas de realizacion alternativas.

La pieza insertada segun la figura 11 no presenta pared periferica, sino que se compone de la pared 22 separadora y los apendices 24 con los refuerzos 26 opcionales. Dado el caso, puede disponerse directamente en la pared separadora una solapa periferica seguidamente, que no se ha representado en la figura, que tiene un efecto obturador segun el principio tratado.

La capsula segun la figura 12 representada solo muy esquematicamente se diferencia de las formas de realizacion descritas anteriormente en que la seccion 31 del extracto y las secciones 33 del canal de lfquido estan unidas y se mezclan. La pared 22 separadora esta interrumpida, pues, en la transicion a los canales de lfquido, y el extracto llega tambien a los canales de lfquido. La parte punteada de la figura 12 muestra como se distribuye el extracto. El principio segun la figura 12 puede preverse obviamente para formas de realizacion con o sin pared periferica y formas de realizacion con o sin solapa obturadora.

El principio dibujado en la figura 12 aun puede modificarse. Por ejemplo, puede existir un unico canal de lfquido o pueden extenderse varios canales de lfquido de tal modo que el canal/canales de lfquido formen toda la seccion del extracto. El canal/canales de lfquido se llena/llenan entonces de extracto y atraviesan todo el interior de la capsula hasta la cara superior. Una obturacion de la cara superior puede efectuarse, por ejemplo, mediante una solapa obturadora saliente hacia arriba y hacia el interior. Como alternativa puede soldarse tambien la pieza insertada, que conforma el canal o los canales de lfquido simultaneamente tanto por arriba como por abajo con la pared exterior de la capsula, dada una seleccion apropiada del director de energfa.

La capsula representada en la figura 13 se diferencia de las formas de realizacion descritas anteriormente por su forma exterior. La capsula tiene la forma de una copa simetrica en rotacion, concurrente conicamente hacia abajo (o sea, hacia la seccion vacfa) con un cuello sobresaliente hacia fuera. En la parte del cuello, esta soldado el cuerpo 11 de la capsula con forma de copa con la tapa 12 plana. La pieza 21 insertada presenta una forma adaptada correspondiente, es decir, la pared 22 separadora tiene forma de disco. Por lo demas valen los mismos principios que en las formas de realizacion descritas anteriormente.

En la anterior descripcion de formas de realizacion, se partio en cada caso de que la inyeccion del lfquido de infusion tiene lugar por la cara de la seccion vacfa y la evacuacion por la cara de la seccion del extracto. Es esta una disposicion especialmente ventajosa, entre otras cosas porque entonces no se “evapora” en los canales de lfquido ninguna bebida de infusion, retenida en los canales de lfquido tras el proceso de la infusion, y tambien porque, dado el caso, no puede producirse ninguna problematica de atascos en la seccion de los orificios de paso, ya que solo se conduce agua a traves de ellos. Aunque tambien es por completo una opcion prever lo contrario, llevar el lfquido de infusion directamente a la seccion del extracto y evacuar la bebida por los canales de lfquido.

La figura 14 muestra un modulo de infusion de una cafetera. El modulo de infusion puede configurarse, por ejemplo, segun la ensenanza del documento PCT/CH2010/000099 (con o sin medios de compresion de la capsula), cuyo contenido forma un componente de la presente solicitud.

El modulo de infusion forma en un estado cerrado (en la figura 14 se ha ilustrado un estado no cerrado en aras de una mayor claridad) una camara de infusion, cuya geometna y dimension se han ajustado a una capsula correspondiente. El modulo de infusion se ha dispuesto, debido al proceso segun la invencion, tanto para capsulas con una gran cantidad de relleno como tambien para capsulas con una reducida cantidad de relleno y con elemento de separacion.

El modulo de infusion presenta un dispositivo 103 de evacuacion conducido, de modo conocido por sf mismo, entre un armazon con dos paredes gma verticales y un inyector 104 que pueden desplazarse, por ejemplo, accionados por medio de una palanca de servicio, relativamente uno respecto del otro.

En la figura 14 puede observarse bien la abertura 107 de entrada para introducir la capsula de porciones sensiblemente cubica. La abertura 107 de entrada se ha configurado en el armazon, se encuentra en la zona del dispositivo 103 de evacuacion y permanece estacionariamente como este en caso de un movimiento de la palanca de servicio. La abertura 107 de entrada puede ser ligeramente conica estrechandose hacia abajo para tener asf un efecto de centrado sobre la capsula al introducirla para que no sea demasiado grande el peligro de un acunamiento de la capsula.

La entrada de la capsula de capsulas con elemento separador (en este caso con pieza insertada, que forma una pared separadora) tiene lugar de modo que la cara situada abajo en las figuras 1, 4, 6, 8, 11, 12 (correspondiente a la cara con la seccion vacfa) se encuentre en el punto de inyeccion, o sea a la derecha en la figura 14.

En el estado operativo, el modulo de infusion sirve como modulo de infusion horizontal de una cafetera, que junto al modulo de infusion presenta un tanque de agua, un dispositivo de calentamiento de agua (por ejemplo, un calentador continuo y una bomba para suministrar agua de infusion al inyector 104. Los correspondientes canales 118 de suministro del inyector pueden configurarse como se conoce por sf mismo. El inyector presenta ademas por lo menos una aguja perforadora con orificio de suministro asociado, de modo que la capsula pueda ser perforada y alimentada a traves del orificio de suministro del lfquido de extraccion. La cafetera presenta ademas, por ejemplo, un recipiente de capsula dispuesto debajo de la camara de infusion, en el que la capsula se evacua automaticamente tras el proceso de infusion levantando la palanca de servicio.

Tambien el dispositivo 103 de evacuacion esta provisto de por lo menos una aguja 111 perforadora y un orificio de evacuacion subordinado. Ademas segun la configuracion tambien dispone de una tubena de salida, con la cual cafe (o similar) emergente de la salida del dispositivo 103 de evacuacion es conducido de modo que fluya a una taza colocada en un lugar previsto.

En la forma de realizacion representada, el dispositivo 103 de evacuacion forma un receptaculo para la capsula con un asiento 121, que define la superficie 120 de apoyo para la capsula insertada por la abertura 107 de entrada. La capsula con forma aproximadamente de dado, insertada por la abertura de insercion con la camara de infusion abierta, descansara sobre el asiento 121 conducida por las primeras paredes laterales. Seguidamente, se cerrara la camara de infusion mediante un movimiento del inyector hacia el dispositivo 103 de evacuacion, con lo que tambien se perforara la capsula. En la forma de realizacion representada, tiene lugar una perforacion tanto del lado de la inyeccion como tambien del lado del dispositivo 103 de evacuacion antes de emplear el proceso de infusion. Aunque tambien se pueden imaginar otras formas de realizacion - en particular con aluminio, pero tambien con plastico como material de las paredes de la capsula o de una parte de las mismas -, en las que un rasgado o perforacion de la capsula se efectua del lado del dispositivo 103 de evacuacion solo por la presion interior de la capsula al establecer el proceso de infusion.

La figura 15 muestra muy esquematicamente un sistema de preparacion de cafe segun el primer aspecto de la invencion. La cafetera 201 presenta junto con una camara 202 de infusion - por ejemplo, a base del tipo ilustrado en la figura 14 o, por ejemplo, formada tambien por un embolo y una superficie de asiento para el embolo - una bomba para trasegar agua 210 caliente, mediante la cual se puede suministrar el agua caliente a la camara de infusion bajo presion. Un mando 205 para las bombas regula la presion de la bomba y la presion de la infusion. En especial, la cafetera puede estar ajustada para ello, accionandose discrecionalmente a una presion baja de la bomba frecuentemente de menos de 5 bar, en particular, de menos de 3 bar, por ejemplo aproximadamente entre 1,5 y 2 bar (“cafe filtrado”) o a una presion elevada de la bomba de por lo menos 5 bar, en especial, de por lo menos 8 bar, por ejemplo, entre 8 y 20 bar (“espresso”) - la conmutacion entre las diferentes presiones de bomba tiene lugar con frecuencia manualmente. Aunque puede existir un mecanismo, que la regule automaticamente, por ejemplo, a base de las caractensticas de una capsula insertada. Por ejemplo, las diversas capsulas del sistema pueden estar provistas de marcas legibles de diversas formas, opticamente o mediante un RFID o similar, que pueden reconocerse por un dispositivo lector adecuado de la cafetera, para lo cual se adecua convenientemente la presion de la bomba.

El sistema de preparacion de cafe presenta ademas por lo menos dos tipos diferentes de capsulas 1, 1' de porciones para cafe. Dichas capsulas se diferencian en el volumen interior (volumen de la seccion del extracto), que hay disponible para el extracto, mientras que las dimensiones exteriores son sensiblemente identicas. En especial, un tipo 1 de capsula (“capsula de espresso”) puede estar configurada segun el primer aspecto de la invencion, mientras que otro tipo 1' de capsula (“capsula de cafe filtrado”) esta configurada convencionalmente y presenta, pues, un espacio interior completamente lleno o, tambien puede presentar, por ejemplo, un filtro dispuesto en el interior de capsula.

Es ciertamente posible la utilizacion del proceso segun el primer aspecto o segun el segundo aspecto para otras bebidas diferentes del cafe - por ejemplo, de te -.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Capsula (1) de porciones para una bebida de infusion, en especial, cafe, que presenta una pared exterior que es formada por un cuerpo (11) de la capsula y una tapa (12) que cierra a este y una seccion (31) del extracto rellena de un extracto, dispuesta en el interior de la capsula, donde se dispone de una seccion (32) vada en el interior de la capsula, estando separada dicha seccion vada de la seccion (31) del extracto por un elemento (22) separador, dispuesto asimismo en el interior de la capsula, y por que se dispone ademas de por lo menos un canal (24) de lfquido en el interior de la capsula, caracterizada por que el elemento (22) separador es formado por una pieza (21) insertada, por que la pieza (21) insertada presenta por lo menos un apendice (24) del tipo de cuerpo hueco que sobresale del elemento (22) separador, que llega hasta la pared exterior y forma el por lo menos un canal de lfquido, en donde el al menos un canal de lfquido esta obturado respecto a la seccion vada y esta unido allf de modo estanco al lfquido con una pared exterior de la capsula, donde dicho canal hace contacto con la pared exterior, y por que lfquido introducido en la capsula en un punto de inyeccion entra en contacto con el extracto y puede evacuarse de la capsula por un lugar diferente del punto de inyeccion, basicamente sin que el lfquido llegue a la seccion (32) vada.

2. Capsula de porciones segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el por lo menos un canal de lfquido atraviesa la seccion vada.

3. Capsula de porciones segun la reivindicacion 2, caracterizada por que el por lo menos un canal de lfquido se ha configurado como tubo.

4. Capsula de porciones segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la pieza (21) insertada presente una pared (29) periferica que, junto con el elemento (22) separador forma una estructura en forma de copa llena con por lo menos una parte del extracto.

5. Capsula de porciones segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la pieza insertada presenta una solapa (29.2) obturadora, que es presionada contra la pared exterior por una presion incrementada en la seccion del extracto.

6. Capsula de porciones segun la reivindicacion 5, donde la pared exterior esta formada por un cuerpo (11) de capsula y una tapa (12), que lo cierra, caracterizada por que la solapa (29.2) obturadora esta aprisionada entre el cuerpo de capsula y la tapa.

7. Capsula de porciones segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la seccion vada esta hueca hasta el por lo menos un canal de lfquido y los refuerzos (26) eventuales.

8. Capsula de porciones segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el elemento (22) separador presenta una multiplicidad de orificios de paso, que conectan la seccion del extracto con el por lo menos un canal de lfquido, donde los orificios (28) de paso son preferiblemente conicos estrechandose en direccion hacia el canal de lfquido.

9. Sistema de preparacion de bebidas, que presenta:

- una cafetera (201) con una camara de infusion (202), en la que se puede insertar respectivamente una capsula de porciones perforable por medios perforadores del lado de la inyeccion y medios perforadores (111) del lado de la extraccion de la cafetera, asf como con una bomba de lfquido (203) para trasegar agua caliente a la camara de infusion y con los medios perforadores del lado de la inyeccion a la capsula de porciones,

- una primera capsula (1') con una primera seccion del extracto rellena de extracto, donde la primera seccion del extracto presenta un primer volumen, y

- una segunda capsula (1) con una segunda seccion del extracto rellena de extracto, donde la segunda seccion del extracto presenta un segundo volumen,

- donde las dimensiones exteriores de la primera capsula (1') son sensiblemente identicas a las dimensiones exteriores de la segunda capsula (1) y donde las capsulas (1, 1') de ambos tipos se adecuan en sus dimensiones a la camara de infusion,

- donde la segunda capsula (1) es una capsula de porciones segun una de las reivindicaciones precedentes, y donde

- el primer volumen es mayor que el segundo volumen.

10. Sistema de preparacion de bebidas, que presenta:

- una maquina (201) de preparacion de bebidas con una camara (202) de infusion, en la que se puede insertar respectivamente una capsula de porciones perforable por medios de perforacion situados del lado de la inyeccion y unos medios (111) de perforacion situados del lado de la extraccion de la maquina de preparacion de bebidas, asf como con una bomba (203) de Ifquido para trasegar agua caliente a la camara de infusion y a la capsula de porciones por los medios de perforacion situados del lado de la inyeccion,

- un primer tipo de capsula (1') con una primera seccion de extracto rellena de un extracto, donde la primera seccion de extracto presenta un primer volumen, y

- un segundo tipo de capsula (1) con una segunda seccion de extracto rellena de extracto, donde la segunda seccion de extracto presenta un segundo volumen,

- donde las dimensiones exteriores de capsulas de cafe del primer tipo de capsula (1') son sensiblemente identicas a las dimensiones exteriores de capsulas del segundo tipo de capsula (1) y donde las dimensiones de las capsulas (1, 1') de ambos tipos se ajustan a la camara de infusion,

- donde las capsulas del segundo tipo de capsula presentan una pared exterior y una seccion (31) del extracto dispuesta en el interior de la capsula y rellena de un extracto, asf como asimismo en el interior de la capsula una seccion (32) vada, que es separada de la seccion (31) del extracto por un elemento de separacion (22) presente asimismo en el interior de la capsula, y por que, ademas, en el interior de la capsula esta presente por lo menos un canal (24) de lfquido de manera que el lfquido introducido en un lugar de inyeccion en la capsula entra en contacto con el extracto y se puede extraer de la capsula en un punto distinto del lugar de inyeccion, esencialmente sin que el lfquido acceda a la seccion (32) vada,

- donde las capsulas del primer tipo de capsula estan rellenas por completo, a excepcion de un eventual filtro dispuesto en el interior de la capsula y no presentan un elemento de separacion ni canales de lfquido,

- y donde el primer volumen es mayor que el segundo volumen.

11. Sistema de preparacion de bebidas segun la reivindicacion 10, donde una presion de bomba de la bomba de trasiego puede conmutarse por lo menos entre dos estados operativos diferentes.

12. Sistema de preparacion de bebidas segun la reivindicacion 10 u 11, caracterizado por que el primer volumen asciende por lo menos a 25 ml.