ES2577652T3 - One capsule of ingredients for beverage preparation - Google Patents

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ES2577652T3
ES2577652T3 ES13721648.7 ES2577652T3 ES 2577652 T3 ES2577652 T3 ES 2577652T3 ES 2577652 T3 ES2577652 T3 ES 2577652T3
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Nihan Dogan
Nicolas Jean-Guy Bezet
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DESCRIPCIONDESCRIPTION

Una capsula de ingredientes para preparacion de bebidas Campo de la invencionA capsule of ingredients for beverage preparation Field of the invention

La presente invencion se refiere a una capsula para su uso en una maquina de preparacion de bebidas; mas precisamente se refiere a una capsula que tiene un elemento antirreflujo.The present invention relates to a capsule for use in a beverage preparation machine; more precisely, it refers to a capsule having an anti-reflux element.

Antecedentes de la invencionBackground of the invention

Las maquinas de preparacion de bebidas son bien conocidas en la ciencia alimentaria y el area de los bienes de consumo. Tales maquinas permiten que un consumidor prepare en su hogar un tipo determinado de bebida, por ejemplo, una bebida basada en cafe, por ejemplo, una taza de cafe expreso o similar a una infusion.Beverage preparation machines are well known in food science and the area of consumer goods. Such machines allow a consumer to prepare in their home a certain type of beverage, for example, a beverage based on coffee, for example, a cup of espresso coffee or similar to an infusion.

Hoy en dfa, la mayona de maquinas de preparacion de bebida para preparacion de bebidas en el hogar comprenden un sistema fabricado de una maquina que puede alojar ingredientes divididos para la preparacion de la bebida. Tales porciones pueden ser vainas o almohadillas blandas, o bolsitas, pero mas y mas sistemas usan porciones seminigidas o ngidas tales como vainas o capsulas ngidas. A continuacion, se considerara que la maquina de bebidas de la invencion es una maquina de preparacion de bebidas que trabaja con una capsula ngida o seminigida.Today, the majority of beverage preparation machines for preparing beverages in the home comprise a system manufactured from a machine that can accommodate divided ingredients for the preparation of the beverage. Such portions may be pods or soft pads, or sachets, but more and more systems use semi-rigid or nested portions such as nested pods or capsules. Next, it will be considered that the beverage machine of the invention is a beverage preparation machine that works with a rigid or semi-solid capsule.

La maquina comprende un receptaculo para alojar dicha capsula y un sistema de inyeccion de fluido para inyectar un fluido, preferentemente agua, a presion en dicha capsula. El agua inyectada a presion en la capsula, para la preparacion de una bebida de cafe de acuerdo con la presente invencion, esta preferentemente caliente, es decir, a una temperatura superior a 70 °C. Sin embargo, en algunos casos particulares, puede estar a temperatura ambiente. La presion dentro de la camara de la capsula durante la extraccion y/o disolucion de los contenidos de la capsula es normalmente de aproximadamente 100 a 800 kPa para productos de disolucion y aproximadamente 200 a aproximadamente 1200 kPa para la extraccion de cafe tostado y molido. Tal proceso de preparacion se diferencia mucho del llamado proceso de “destilacion” de preparacion de bebidas, particularmente para te y cafe, ya que la destilacion implica un largo tiempo de infusion del ingrediente mediante un fluido (por ejemplo, agua caliente), mientras que el proceso de preparacion de bebidas permite que un consumidor prepare una bebida, por ejemplo, cafe, en unos pocos segundos.The machine comprises a receptacle for housing said capsule and a fluid injection system for injecting a fluid, preferably water, under pressure in said capsule. Water injected into the capsule, for the preparation of a coffee beverage according to the present invention, is preferably hot, that is to say at a temperature higher than 70 ° C. However, in some particular cases, it may be at room temperature. The pressure inside the capsule chamber during the extraction and / or dissolution of the contents of the capsule is normally about 100 to 800 kPa for dissolution products and about 200 to about 1200 kPa for the extraction of roasted and ground coffee. Such preparation process differs greatly from the so-called "distillation" process of preparation of beverages, particularly for tea and coffee, since the distillation involves a long time of infusion of the ingredient by means of a fluid (e.g., hot water), while The beverage preparation process allows a consumer to prepare a beverage, for example, coffee, in a few seconds.

El principio de extraccion y/o disolucion de los contenidos de una capsula cerrada a presion se conoce y consiste normalmente en confinar la capsula en un receptaculo de una maquina, inyectar una cantidad de agua presurizada en la capsula, generalmente tras perforar una cara de la capsula con un elemento de inyeccion de perforacion tal como una aguja de inyeccion de fluido montada en la maquina, para crear un entorno presurizado dentro de la capsula bien para extraer la sustancia o disolverla, y luego liberar la sustancia extrafda o la sustancia disuelta a traves de la capsula. Las capsulas que permiten la aplicacion de este principio ya se han descrito por ejemplo en la patente europea del solicitante n.° EP 1 472 156 B1, y en el documento EP 1 784 344 B1.The principle of extraction and / or dissolution of the contents of a capsule closed under pressure is known and normally consists of confining the capsule in a receptacle of a machine, injecting an amount of pressurized water into the capsule, generally after perforating one face of the cap. capsule with a piercing injection element such as a fluid injection needle mounted on the machine, to create a pressurized environment within the capsule either to extract the substance or dissolve it, and then release the extracted substance or the dissolved substance through of the capsule. Capsules that allow the application of this principle have already been described, for example, in applicant's European Patent No. EP 1 472 156 B1, and in EP 1 784 344 B1.

Las maquinas que permiten la aplicacion de este principio ya se han descrito por ejemplo en las patentes CH 605 293 y EP 242 556. De acuerdo con estos documentos, la maquina comprende un receptaculo para la capsula y un elemento de perforacion e inyeccion realizado en la forma de una aguja hueca que comprende en su region distal uno o mas orificios de inyeccion de lfquido. La aguja tiene una funcion doble ya que abre la porcion superior de la capsula, por un lado, y por que forma el canal de entrada de agua en la capsula por otro lado.The machines that allow the application of this principle have already been described, for example, in patents CH 605 293 and EP 242 556. According to these documents, the machine comprises a receptacle for the capsule and a perforation and injection element made in the The shape of a hollow needle comprising in its distal region one or more liquid injection orifices. The needle has a double function since it opens the upper portion of the capsule, on the one hand, and because it forms the water inlet channel in the capsule on the other hand.

La maquina comprende ademas un tanque de fluido (en la mayona de los casos este fluido es agua) para almacenar el fluido que se usa para disolver y/o infundir y/o extraer a presion los ingredientes contenidos en la capsula. La maquina comprende un elemento de calentamiento tal como un calentador o un intercambiador de calor, que puede calentar el agua usada en su interior a temperaturas de trabajo (normalmente temperaturas de hasta 80-90 °C). Finalmente, la maquina comprende un elemento de bomba para hacer circular el agua desde el tanque a la capsula, opcionalmente a traves del elemento de calentamiento. La manera en que el agua circula dentro de la maquina se selecciona por ejemplo por medio de un medio de valvula de seleccion, tal como por ejemplo una valvula peristaltica del tipo descrito en la solicitud de patente europea del solicitante EP 2162653 A1.The machine further comprises a fluid tank (in most cases this fluid is water) for storing the fluid that is used to dissolve and / or infuse and / or extract the ingredients contained in the capsule under pressure. The machine comprises a heating element such as a heater or a heat exchanger, which can heat the water used in its interior to working temperatures (normally temperatures of up to 80-90 ° C). Finally, the machine comprises a pump element for circulating the water from the tank to the capsule, optionally through the heating element. The manner in which the water circulates within the machine is selected for example by means of a selection valve means, such as for example a peristaltic valve of the type described in the applicant's European patent application EP 2162653 A1.

Cuando la bebida a preparar es cafe, una manera interesante de preparar el cafe es proporcionar al consumidor una capsula que contiene polvo de cafe tostado y molido, que va a extraerse con agua caliente inyectada en su interior.When the beverage to be prepared is coffee, an interesting way to prepare the coffee is to provide the consumer with a capsule containing roasted and ground coffee powder, which is to be extracted with hot water injected into it.

Se han desarrollado capsulas para tal aplicacion, que se describen y reivindican en la patente europea del solicitante EP 1 784 344 B1, o en la solicitud de patente europea EP 2 062 831.Capsules have been developed for such an application, which are described and claimed in the applicant's European patent EP 1 784 344 B1, or in the European patent application EP 2 062 831.

En resumen, tales capsulas comprenden normalmente:In summary, such capsules usually comprise:

- un cuerpo hueco y una pared de inyeccion que es impermeable a los lfquidos y al aire y que se une al cuerpo y se adapta para perforarse mediante, por ejemplo, una aguja de inyeccion de la maquina,- a hollow body and an injection wall which is impermeable to liquids and air and which is attached to the body and adapted to be punctured by, for example, an injection needle of the machine,

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- una camara que contiene un lecho de cafe tostado y molido a extraer,- a chamber containing a bed of roasted and ground coffee to be extracted,

- una membrana de aluminio dispuesta en el extremo inferior de la capsula, cerrando la capsula, para retener la presion interna en la camara, estando asociada la membrana con medios de perforacion para perforar orificios de distribucion en la membrana de aluminio cuando la presion interna dentro de la camara alcanza un cierto valor predeterminado,- an aluminum membrane disposed at the lower end of the capsule, closing the capsule, to retain the internal pressure in the chamber, the membrane being associated with perforation means for drilling distribution holes in the aluminum membrane when the internal pressure inside of the camera reaches a certain predetermined value,

- opcionalmente, medios configurados para romper el chorro de fluido para reducir la velocidad del chorro de fluido inyectado en la capsula y distribuir el fluido por el lecho de sustancia a una velocidad reducida.optionally, means configured to break the fluid jet to reduce the speed of the jet of fluid injected into the capsule and distribute the fluid through the bed of substance at a reduced rate.

Las capsulas de la tecnica anterior presentan una pared o membrana de inyeccion (denominada membrana superior) que va a perforarse mediante un elemento de inyeccion de fluido (por ejemplo, aguja) de una maquina de preparacion de bebida que es parte de un sistema de fluido. Cuando el fluido se inyecta en el compartimento de la capsula, la presion aumenta, lo que sirve como un medio de extraccion para extraer y/o disolver ingredientes contenidos dentro de la capsula, tal como se ha descrito antes. Tales ingredientes pueden ser, por ejemplo, un lecho de cafe tostado y molido “RG” tal como se muestra en la Figura 1.The capsules of the prior art have a wall or injection membrane (so-called upper membrane) to be pierced by a fluid injection element (eg, needle) of a beverage preparation machine that is part of a fluid system . When the fluid is injected into the capsule compartment, the pressure increases, which serves as a means of extraction to extract and / or dissolve ingredients contained within the capsule, as described above. Such ingredients can be, for example, a bed of roasted and ground coffee "RG" as shown in Figure 1.

En las capsulas de la tecnica anterior, cuando la aguja de inyeccion se retira de la pared de inyeccion de la capsula, despues de que la bebida se haya preparado y distribuido, la membrana superior de la capsula se perfora y un orificio “H” permanece tal como se ilustra en la Figura 1. Sin embargo, la presion de fluido de extraccion interna “P” permanece al menos parcialmente en el compartimento de la capsula.In the capsules of the prior art, when the injection needle is removed from the injection wall of the capsule, after the beverage has been prepared and distributed, the upper membrane of the capsule is punctured and an "H" hole remains. as illustrated in Figure 1. However, the internal extraction fluid pressure "P" remains at least partially in the compartment of the capsule.

El consumidor puede detener la extraccion en cualquier momento determinado y abrir el cabezal de la maquina, lo que creara un orificio “H” en la membrana superior mientras la capsula todavfa esta dentro de la maquina. Esto tiene como resultado que el producto salga del orificio superior (este fenomeno se denomina “reflujo”) y provocar un problema de limpieza de la maquina. Los ensayos mostraron que incluso 5 kPa es suficiente para crear reflujo del producto desde el orificio superior en la capsula, debido a que la capsula esta llena de agua o producto diluido dependiendo de cuando detiene la maquina el consumidor.The consumer can stop the extraction at any given moment and open the head of the machine, which will create an "H" hole in the upper membrane while the capsule is still inside the machine. This results in the product coming out of the upper hole (this phenomenon is called "reflux") and causing a problem of cleaning the machine. The tests showed that even 5 kPa is enough to create reflux of the product from the upper hole in the capsule, because the capsule is full of water or diluted product depending on when the consumer stops the machine.

En algunos casos excepcionales, el reflujo es muy importante debido a una presion interna residual muy alta dentro de la capsula por lo que un chorro de lfquido salpica fuera de la capsula, lo que se llama “efecto ballena”. Tal “efecto ballena” se representa como un chorro “J” en la Figura 1. Aunque tal fenomeno ocurre de manera poco frecuente y aleatoria, es poco aconsejable ya que las salpicaduras de lfquido caliente son desagradables. Ademas, en el caso en que el lfquido es agua mezclada con un ingrediente, tal fuga de lfquido desde la membrana superior de la capsula tambien es poco aconsejable desde el punto de vista de la limpieza, lo que obliga al consumidor a pasar tiempo limpiando la maquina y los alrededores tras el uso.In some exceptional cases, the reflux is very important due to a very high residual internal pressure inside the capsule so a jet of liquid splashes out of the capsule, which is called "whale effect". Such a "whale effect" is represented as a jet "J" in Figure 1. Although such a phenomenon occurs infrequently and randomly, it is ill-advised since the splashes of hot liquid are unpleasant. Furthermore, in the case where the liquid is water mixed with an ingredient, such leakage of liquid from the upper membrane of the capsule is also unwise from the point of view of cleaning, which forces the consumer to spend time cleaning the machine and the surroundings after use.

En las maquinas actuales se desarrollo una solucion para evitar la abertura temprana del cabezal de elaboracion de la maquina, particularmente hasta que la presion de fluido interna de la capsula es suficientemente baja. Esta solucion es un parpadeo de luz de 5 segundos en la maquina para mostrar al consumidor que no abra el cabezal de la maquina hasta que el parpadeo se detiene. Sin embargo, esta solucion no funciona durante la extraccion de recetas para las que son necesarios mas de 5 segundos para liberar la presion dentro de la capsula despues de que la inyeccion de fluido se ha detenido dentro de la capsula.In the present machines a solution was developed to avoid the early opening of the machine's processing head, particularly until the internal fluid pressure of the capsule is sufficiently low. This solution is a flashing light of 5 seconds on the machine to show the consumer not to open the head of the machine until the blinking stops. However, this solution does not work during the extraction of recipes for which it takes more than 5 seconds to release the pressure inside the capsule after the fluid injection has stopped inside the capsule.

Es por tanto un objetivo de la presente invencion proporcionar un sistema de preparacion de bebidas y una capsula que evite el llamado “reflujo” o “efecto ballena” antes descrito, sean cuales sean las condiciones de preparacion de bebida o las propiedades de los ingredientes.It is therefore an object of the present invention to provide a beverage preparation system and a capsule that avoids the so-called "reflux" or "whale effect" described above, whatever the conditions of beverage preparation or the properties of the ingredients.

La tecnica anterior tambien se divulga en el documento WO 2008/132 751 A1.The prior art is also disclosed in WO 2008/132 751 A1.

Sumario de la invencionSummary of the invention

El objetivo principal expuesto anteriormente coincide con una capsula para uso en una maquina de preparacion de bebidas, comprendiendo dicha capsula paredes laterales, inferiores y superiores que definen una camara cerrada, conteniendo dicha camara un ingrediente a disolver y/o extraer mediante un fluido inyectado a presion dentro de dicha capsula, proporcionandose dicho fluido a traves de un elemento de inyeccion de la maquina que puede perforar una pared de inyeccion de la camara, comprendiendo ademas dicha capsula una pared de distribucion de bebida que puede abrirse para liberar una bebida preparada a partir de dicho ingrediente y dicho fluido,The main objective set forth above coincides with a capsule for use in a beverage preparation machine, said capsule comprising side, lower and upper walls defining a closed chamber, said chamber containing an ingredient to be dissolved and / or extracted by an injected fluid to pressure inside said capsule, said fluid being provided through an injection element of the machine that can pierce an injection wall of the chamber, said capsule further comprising a beverage distribution wall that can be opened to release a beverage prepared from of said ingredient and said fluid,

Dicha capsula comprende una pared de separacion dentro de la camara que separa, de manera hermetica:Said capsule comprises a wall of separation inside the chamber that separates, in a hermetic manner:

- un compartimento que contiene ingredientes, y- a compartment containing ingredients, and

- un compartimento de inyeccion de fluido,- a fluid injection compartment,

comprendiendo dicha pared de separacion una valvula de retencion para dejar que el fluido a presion fluya solo desde el compartimento de inyeccion hacia el compartimento que contiene ingredientes.said partition wall comprising a retention valve to allow fluid under pressure to flow only from the injection compartment into the compartment containing ingredients.

Por supuesto, al menos una porcion de dicha pared de separacion se ubica a una distancia respecto a la pared deOf course, at least a portion of said partition wall is located at a distance from the wall of

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inyeccion que es suficiente para asegurar que el elemento de inyeccion de la maquina no perfore a traves de dicha pared de separacion dentro de dicho compartimento que contiene ingredientes.injection that is sufficient to ensure that the injection element of the machine does not puncture through said partition wall within said compartment containing ingredients.

Esta invencion describe un sistema en el que el fluido (por ejemplo, agua) que se inyecta mediante la maquina a traves de la pared de inyeccion de la capsula, llenara primero el compartimento de fluido, y la presion hidraulica en dicho compartimento abrira la valvula que se conecta con el compartimento que contiene ingredientes.This invention describes a system in which the fluid (e.g., water) that is injected by the machine through the injection wall of the capsule, will first fill the fluid compartment, and the hydraulic pressure in said compartment will open the valve that connects to the compartment that contains ingredients.

La valvula de retencion puede colocarse en cualquier punto de acuerdo con donde debe crearse el chorro de agua. Al final de la extraccion cuando se detiene la bomba, la presion hidraulica en la camara superior descendera y la valvula se cerrara. Esto evita a su vez que el producto alcance el orificio en la membrana superior. Esto tambien provocara hermeticidad ya que el nivel superior estara lleno de agua. Esta hermeticidad tambien asegura que no haya goteo desde la parte inferior de la capsula. En cualquier caso, incluso si un poco de lfquido sale del orificio perforado a traves de la pared de inyeccion de la capsula mediante el elemento de inyeccion de la maquina, este ifquido solo puede ser agua y no producto, lo que no sera por tanto un problema de limpieza.The retention valve can be placed at any point according to where the water jet should be created. At the end of the extraction when the pump is stopped, the hydraulic pressure in the upper chamber will descend and the valve will close. This in turn prevents the product from reaching the hole in the upper membrane. This will also cause airtightness since the upper level will be filled with water. This tightness also ensures that there is no drip from the bottom of the capsule. In any case, even if a little liquid comes out of the hole drilled through the injection wall of the capsule by means of the injection element of the machine, this liquid can only be water and not product, which will not therefore be a cleaning problem.

De acuerdo con un aspecto esencial de la invencion, la valvula de retencion es:According to an essential aspect of the invention, the retention valve is:

- una valvula de piston o paraguas que puede hacer circular fluido a presion dentro del compartimento que contiene ingredientes, para producir una pulverizacion divergente multidireccional en la forma de al menos una fina capa de agua, o- a piston or umbrella valve that can circulate fluid under pressure within the compartment containing ingredients, to produce a divergent multidirectional spray in the form of at least one thin layer of water, or

- una valvula de pico de pato o piston que puede hacer circular fluido a presion dentro del compartimento que contiene ingredientes, en la forma de un chorro.- a duckbill or piston valve that can circulate fluid under pressure within the compartment containing ingredients, in the form of a jet.

En caso de que la valvula de retencion que se usa sea una valvula de piston, la forma del flujo de agua que se inyecta en el compartimento que contiene ingredientes de la capsula, depende de la forma del canal de conduccion de flujo en el que se desliza el piston. Por ejemplo, si dicho canal es un cilindro recto, al agua inyectada tendra generalmente la forma de un unico chorro que puede dirigirse verticalmente o en un angulo relativo al eje vertical de la capsula. En caso de que el canal de conduccion de flujo tenga por ejemplo al menos una salida dirigida horizontalmente con forma de ranura, entonces el agua inyectada adoptara la forma de al menos una fina capa de agua que se pulveriza por el compartimento de ingredientes de la capsula.In the event that the check valve used is a piston valve, the shape of the water flow that is injected into the compartment containing ingredients of the capsule depends on the shape of the flow conduit channel in which it is placed. Slide the piston. For example, if said channel is a straight cylinder, the injected water will generally have the form of a single jet that can be directed vertically or at an angle relative to the vertical axis of the capsule. In case the flow conduit channel has for example at least one horizontally directed groove-shaped outlet, then the injected water will take the form of at least one thin layer of water which is sprayed through the ingredients compartment of the capsule .

En una realizacion preferente de la invencion, la pared de inyeccion es la pared superior, y la pared de distribucion de bebida es la pared inferior.In a preferred embodiment of the invention, the injection wall is the top wall, and the beverage distribution wall is the bottom wall.

Un chorro sera preferente para la inyeccion en una capsula que contiene un ingrediente soluble por que el chorro crea un remolino dentro de la camara, y la disolucion del ingrediente mejora. Por otro lado, si la capsula contiene un ingrediente que no es soluble pero necesita una distribucion uniforme del fluido para realizar una preparacion apropiada de bebida, por ejemplo en el caso en que el ingrediente es cafe tostado y molido, entonces la inyeccion de fluido en la forma de una fina capa de agua sera preferente. En ese caso, la fina capa de fluido (por ejemplo, agua) se extiende preferentemente continuamente sobre la periferia del punto de inyeccion y se pulveriza sobre/humedece el ingrediente de manera sustancialmente circular.A jet will be preferred for injection into a capsule containing a soluble ingredient because the jet creates a whirlpool within the chamber, and the dissolution of the ingredient improves. On the other hand, if the capsule contains an ingredient that is not soluble but needs a uniform distribution of the fluid to perform an appropriate preparation of beverage, for example in the case where the ingredient is roasted and ground coffee, then the fluid injection in the shape of a thin layer of water will be preferred. In that case, the thin layer of fluid (eg, water) preferably extends continuously over the periphery of the injection site and is sprayed on / wetted in a substantially circular manner.

Ventajosamente, el fluido se inyecta mediante la maquina dentro de dicha capsula a una presion comprendida entre 10 y 2000 kPa, preferentemente entre 100 y 1500 kPa, mas preferentemente entre 2O0 y 1200 kPa. Todos los valores de presion se proporcionan en relacion con la presion atmosferica, que por el bien de la simplificacion se considera como 100 kPa.Advantageously, the fluid is injected by the machine into said capsule at a pressure comprised between 10 and 2000 kPa, preferably between 100 and 1500 kPa, more preferably between 2O0 and 1200 kPa. All pressure values are given in relation to the atmospheric pressure, which for the sake of simplification is considered as 100 kPa.

En una realizacion altamente preferente de la presente invencion, el elemento de inyeccion de fluido de la maquina comprende al menos una aguja de inyeccion de fluido.In a highly preferred embodiment of the present invention, the fluid injection member of the machine comprises at least one fluid injection needle.

En cualquier caso, la pared de distribucion de bebida comprende preferentemente:In any case, the beverage distribution wall preferably comprises:

- medios de abertura para abrir dicha pared cuando dicha presion de fluido dentro de dicha camara se incrementa por encima de un primer nivel predeterminado, y- opening means for opening said wall when said fluid pressure inside said chamber increases above a predetermined first level, and

- medios de recierre para cerrar la capsula, despues de que dicha bebida se haya distribuido desde dicha camara y despues de que la presion del fluido dentro de dicha camara haya disminuido por debajo de un segundo nivel predeterminado.reclosure means for closing the capsule, after said beverage has been distributed from said chamber and after the pressure of the fluid inside said chamber has decreased below a second predetermined level.

En el campo de la invencion, el ingrediente contenido en la capsula puede ser cafe tostado y molido, y/o puede elegirse de la lista de ingredientes solubles en agua tales como: cafe, te, coco, leche, sopa, zumo de frutas, zumo de verduras, mezcla de soda, o productos de nutricion infantiles, en polvo, gel, polvo compactado, o forma de concentrado lfquido, o una combinacion de los mismos.In the field of the invention, the ingredient contained in the capsule can be roasted and ground coffee, and / or can be chosen from the list of water-soluble ingredients such as: coffee, tea, coconut, milk, soup, fruit juice, vegetable juice, soda mixture, or infant nutrition products, powder, gel, compacted powder, or liquid concentrate form, or a combination thereof.

Breve descripcion de los dibujosBrief description of the drawings

Las caractensticas y ventajas adicionales de la presente invencion se describen en, y seran aparentes a partir de, laThe additional features and advantages of the present invention are described in, and will be apparent from, the

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descripcion de las realizaciones actualmente preferentes que se exponen a continuacion en referencia a los dibujos en los que:Description of the currently preferred embodiments that are set forth below with reference to the drawings in which:

la Figura 1 es una vista esquematica de una capsula de la tecnica anterior en la que ha ocurrido el resurgimiento de fluido del “efecto ballena”;Figure 1 is a schematic view of a capsule of the prior art in which the resurgence of "whale effect" fluid has occurred;

la Figura 2 es una vista en perspectiva esquematica de una maquina de preparacion de bebidas adecuada para su uso con una capsula de acuerdo con la presente invencion;Figure 2 is a schematic perspective view of a beverage preparation machine suitable for use with a capsule according to the present invention;

la Figura 3 es una vista en perspectiva dividida de una capsula de acuerdo con la invencion; la Figura 4 es una vista cortada en perspectiva lateral de una capsula de la invencion;Figure 3 is a divided perspective view of a capsule according to the invention; Figure 4 is a side perspective cutaway view of a capsule of the invention;

la Figura 5 es una vista lateral, cortada y ampliada que muestra la disposicion del elemento de inyeccion de fluido de la maquina dentro del compartimento de inyeccion de fluido de la capsula;Figure 5 is a side view, cut away and enlarged showing the disposition of the fluid injection member of the machine within the fluid injection compartment of the capsule;

las Figuras 6A y 6B son vistas laterales esquematicas de una valvula de paraguas en una capsula de acuerdo con la invencion, respectivamente en sus configuraciones abiertas y cerradas;Figures 6A and 6B are schematic side views of an umbrella valve in a capsule according to the invention, respectively in its open and closed configurations;

las Figuras 7A y 7B son vistas laterales esquematicas de una valvula de pico de pato en una capsula de acuerdo con la invencion, respectivamente en sus configuracion abiertas y cerradas.Figures 7A and 7B are schematic side views of a duckbill valve in a capsule according to the invention, respectively in its open and closed configurations.

Descripcion detallada de la invencionDetailed description of the invention

La capsula de acuerdo con la presente invencion es para uso en una maquina de preparacion de bebidas tal como se ilustra en la Figura 2.The capsule according to the present invention is for use in a beverage preparation machine as illustrated in Figure 2.

Tal maquina de preparacion de bebidas comprende una base que tiene un deposito 2, un cabezal de elaboracion 3, una bandeja de tazas 4 para sujetar una taza por debajo del cabezal de elaboracion 3 y en el que fluye la bebida preparada. La maquina de preparacion de bebidas comprende ademas un panel de control 5 para establecer parametros de trabajo de la maquina (por ejemplo, volumen de bebidas a distribuir, presion de fluido a inyectar dentro de la capsula, temperatura de la bebida, etc.).Such a beverage preparation machine comprises a base having a tank 2, a processing head 3, a tray of cups 4 for holding a cup below the processing head 3 and in which the prepared beverage flows. The beverage preparation machine further comprises a control panel 5 for setting working parameters of the machine (for example, volume of beverages to be dispensed, pressure of fluid to be injected into the capsule, temperature of the beverage, etc.).

La maquina de preparacion de bebidas comprende ademas un asa 6 para abrir y cerrar el cabezal de elaboracion, respectivamente en configuraciones para recibir una capsula y para preparar una bebida (cabezal de elaboracion cerrado en configuracion funcional). Esta tambien comprende un monitor 7 para mostrar informacion al usuario sobre los ajustes de la maquina, la progresion de la preparacion de la bebida, etc. Ademas, la maquina 1 comprende un portacapsulas 8 para sujetar una capsula 9. Dicho portacapsulas se adapta para introducirse de manera desmontable en un rebaje espedfico del cabezal de elaboracion 3. En la Figura 2, el portacapsulas se muestra en su lugar dentro del cabezal de elaboracion.The beverage preparation machine further comprises a handle 6 for opening and closing the processing head, respectively in configurations for receiving a capsule and for preparing a beverage (closed processing head in functional configuration). It also comprises a monitor 7 for displaying information to the user about the settings of the machine, the progression of the preparation of the drink, etc. In addition, the machine 1 comprises a capsule holder 8 for holding a capsule 9. Said capsule holder is adapted to be removably inserted in a specific recess of the processing head 3. In Figure 2, the capsule holder is shown in place inside the head of the cap. elaboration.

Una capsula 9 para su uso en la maquina 1 de preparacion de bebidas tambien se ilustra en la Figura 2. Esta comprende un cuerpo con paredes laterales 10 y una membrana superior 11. Las paredes laterales 10 de la capsula son de material termoplastico ngido o semirngido, y la membrana superior 11 se fabrica de un material termoplastico de un unica capa o multiples capas que es suficientemente fino para poder perforarse mediante una aguja de inyeccion de fluido ubicada en el cabezal de elaboracion de la maquina 1.A capsule 9 for use in the beverage preparation machine 1 is also illustrated in Figure 2. It comprises a body with side walls 10 and an upper membrane 11. The side walls 10 of the capsule are made of thermoplastic material, semi-rigid or semi-hinged , and the upper membrane 11 is made of a single layer or multiple layer thermoplastic material that is sufficiently thin to be punctured by a fluid injection needle located in the processing head of the machine 1.

Una capsula de acuerdo con la invencion se representa en detalle en las Figuras 3 y 4. La pared inferior 12 y las paredes laterales 10 de la capsula se fabrican como una pieza integral. La capsula comprende ademas una membrana superior 11, que debe sellarse en un borde periferico 13 superior de las paredes laterales 10 de la capsula.A capsule according to the invention is shown in detail in Figures 3 and 4. The lower wall 12 and the side walls 10 of the capsule are manufactured as an integral part. The capsule further comprises an upper membrane 11, which must be sealed at an upper peripheral edge 13 of the side walls 10 of the capsule.

De acuerdo con la invencion, una pared de separacion 14 esta dispuesta dentro de la camara interna de la capsula. La pared 14 separa, de manera hermetica:According to the invention, a partition wall 14 is disposed within the inner chamber of the capsule. The wall 14 separates, in a hermetic manner:

- un compartimento que contiene ingredientes 15, y- a compartment containing ingredients 15, and

- un compartimento de inyeccion de fluido 16.- a fluid injection compartment 16.

La pared de separacion 14 comprende una valvula de retencion 17 que puede dejar que el fluido a presion fluya solo desde el compartimento de inyeccion hacia el compartimento que contiene ingredientes.The partition wall 14 comprises a retention valve 17 which can allow the pressurized fluid to flow only from the injection compartment into the compartment containing ingredients.

En la realizacion de la capsula ilustrada en la Figura 5, la valvula de retencion 17 es una valvula de paraguas, que se dirige de manera que la porcion de paraguas 18 de la valvula sobresale dentro del compartimento que contiene ingredientes. Esta porcion de paraguas 18 cubre los canales de conduccion de fluido 19. Cuando el fluido (por ejemplo, agua) se inyecta desde la maquina de preparacion de bebidas dentro del compartimento de inyeccion de fluido 16, la presion del fluido aumenta en este ultimo. En un cierto nivel de presion predeterminado, la porcion de paraguas 18 de la valvula se deforma para dejar que el fluido a presion fluya desde el compartimento de inyeccion de fluido 16, dentro del compartimento que contiene ingredientes 15, tal como se ilustra con flechas dobles en la Figura 6A.In the embodiment of the capsule illustrated in Figure 5, the retention valve 17 is an umbrella valve, which is directed so that the umbrella portion 18 of the valve projects into the compartment containing ingredients. This portion of umbrella 18 covers the fluid conduit channels 19. When fluid (eg, water) is injected from the beverage preparation machine into the fluid injection compartment 16, the fluid pressure increases in the latter. At a certain predetermined pressure level, the portion of the valve umbrella 18 is deformed to allow the fluid under pressure to flow from the fluid injection compartment 16, into the compartment containing ingredients 15, as illustrated by double arrows in Figure 6A.

Una vez que la bomba de fluido de la maquina se detiene, la inyeccion de fluido cesa y la presion del fluido dentro de la capsula disminuye. Cuando dicha presion dentro de la capsula disminuye por debajo de un cierto nivel predeterminado (que se corresponde principalmente con las propiedades mecanicas de la valvula), la porcion deOnce the fluid pump of the machine stops, the fluid injection ceases and the fluid pressure inside the capsule decreases. When said pressure inside the capsule decreases below a certain predetermined level (which corresponds mainly to the mechanical properties of the valve), the portion of

55

1010

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4040

45Four. Five

paraguas 18 se flexiona de vuelta a su posicion original para cerrar la valvula y la circulacion de fluido a traves de los canales 19 se detiene, tal como se ilustra en la Figura 6B.umbrella 18 is flexed back to its original position to close the valve and fluid circulation through channels 19 is stopped, as illustrated in Figure 6B.

Una construccion de capsula alternativa se ilustra en las Figuras 7A y 7B, en la que la valvula de paraguas y los canales de circulacion de fluido 19 perforados a traves de la pared de separacion 14 se sustituyen por una valvula de pico de pato que conecta el compartimento de inyeccion de fluido con el que contiene ingredientes.An alternative capsule construction is illustrated in Figures 7A and 7B, in which the umbrella valve and the fluid circulation channels 19 drilled through the partition wall 14 are replaced by a duckbill valve connecting the fluid injection compartment with the one containing ingredients.

El principio de circulacion de fluido con la valvula de pico de pato es identico al que se describio antes para la valvula de paraguas. La diferencia clave entre una valvula de paraguas y una valvula de pico de pato, es la forma del flujo de fluido que se crea en el compartimento que contiene ingredientes. En el caso de la valvula de paraguas, la forma del flujo de fluido es una pulverizacion de fluido plana y sustancialmente con forma de disco, que se distribuye uniformemente por la superficie del ingrediente. Por otro lado, en el caso de una valvula de pico de pato el fluido fluye directamente a traves del canal de la valvula tal como se ilustra con flechas dobles en la Figura 7A, de manera que el flujo de fluido dentro del compartimento que contiene ingredientes tiene la forma de un chorro con gran velocidad, lo que crea un remolino a traves del ingrediente y mejora por tanto el efecto de mezcla entre el ingrediente y el fluido. Esta ultima realizacion es particularmente util para la preparacion de bebidas cuando el ingrediente es soluble (en forma de polvo, gel, compactada o lfquido).The principle of fluid circulation with the duckbill valve is identical to that described above for the umbrella valve. The key difference between an umbrella valve and a duckbill valve is the form of fluid flow that is created in the compartment that contains ingredients. In the case of the umbrella valve, the shape of the fluid flow is a flat, substantially disc-shaped fluid spray, which is evenly distributed over the surface of the ingredient. On the other hand, in the case of a duckbill valve the fluid flows directly through the valve channel as illustrated by double arrows in Figure 7A, so that the fluid flow within the compartment containing ingredients It has the form of a jet with great speed, which creates a whirlpool through the ingredient and therefore improves the mixing effect between the ingredient and the fluid. This last embodiment is particularly useful for the preparation of beverages when the ingredient is soluble (in the form of powder, gel, compacted or liquid).

En todas las realizaciones, la valvula se fabrica de un material flexible y deformable tal como por ejemplo caucho o silicona natural o sintetica.In all embodiments, the valve is made of a flexible and deformable material such as for example natural or synthetic rubber or silicone.

Tal como se ilustra en la Figura 5, la pared de separacion 14 esta suficientemente lejos de la membrana superior 11 para asegurar que la aguja de inyeccion de fluido 20 de la maquina no perfora dicha pared 14, y sobresale a traves de la pared superior 11 solo dentro del espacio interno del compartimento de inyeccion de fluido 16.As illustrated in Figure 5, the partition wall 14 is sufficiently far from the upper membrane 11 to ensure that the fluid injection needle 20 of the machine does not pierce said wall 14, and protrudes through the upper wall 11. only inside the internal space of the fluid injection compartment 16.

En caso de que la valvula de retencion sea una valvula de piston (no se ilustra en el dibujo), el piston se monta en una disposicion deslizable dentro de un canal de conduccion de fluido que se extiende entre el compartimento de inyeccion y el compartimento de ingredientes. El piston se monta normalmente por resorte de manera que:In case the retention valve is a piston valve (not illustrated in the drawing), the piston is mounted in a slidable disposition within a fluid conduit channel extending between the injection compartment and the fluid compartment. ingredients. The piston is normally mounted by spring so that:

- en su posicion normal y cerrada, ningun fluido puede pasar a traves del canal, y el resorte esta en su configuracion extendida de reposo, y- in its normal and closed position, no fluid can pass through the channel, and the spring is in its extended rest configuration, and

- en su posicion abierta, el fluido (agua) puede pasar desde el compartimento de inyeccion hacia el compartimento de ingredientes, y el resorte se comprime.- in its open position, the fluid (water) can pass from the injection compartment to the ingredients compartment, and the spring is compressed.

La valvula de piston se acciona mediante cualquier medio adecuado, interno o externo a la capsula, pero mas preferentemente, la valvula de piston se mueve a su posicion abierta cuando la presion del fluido dentro del compartimento de inyeccion aumenta, de manera que dicha presion empuja el piston con una fuerza contraria que aumenta por encima de la resistencia mecanica del resorte. Cuando la bomba de la maquina de bebidas se detiene, la presion dentro del compartimento de inyeccion de la capsula disminuye por debajo de la fuerza del resorte, y la valvula de piston vuelve a cerrarse.The piston valve is actuated by any suitable means, internal or external to the capsule, but more preferably, the piston valve moves to its open position when the fluid pressure inside the injection compartment increases, so that said pressure pushes the piston with a counterforce that increases above the mechanical resistance of the spring. When the pump of the beverage machine stops, the pressure inside the injection compartment of the capsule decreases below the force of the spring, and the piston valve closes again.

Debena entenderse que diversos cambios y modificaciones en las realizaciones actualmente preferentes descritas en el presente documento seran aparentes para los expertos en la materia. Tales cambios y modificaciones pueden realizarse sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.It should be understood that various changes and modifications in the presently preferred embodiments described herein will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications can be made without departing from the scope of the claims.

Claims (6)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3535 4040 45Four. Five REIVINDICACIONES 1. Una capsula (9) para su uso en una maquina (1) de preparacion de bebidas, comprendiendo dicha capsula paredes laterales (10), inferiores (12) y superiores (11) que definen una camara cerrada, conteniendo dicha camara un ingrediente a disolver y/o extraer mediante un fluido inyectado a presion dentro de dicha capsula, proporcionandose dicho fluido a traves de un elemento de inyeccion (20) de la maquina que puede perforar una pared de inyeccion de la camara, comprendiendo ademas dicha capsula una pared de distribucion de bebida que puede abrirse para liberar una bebida preparada a partir de dicho ingrediente y dicho fluido, comprendiendo dicha capsula una pared de separacion (14) dentro de la camara que separa, de manera hermetica:A capsule (9) for use in a beverage preparation machine (1), said capsule comprising side walls (10), lower (12) and upper (11) defining a closed chamber, said chamber containing an ingredient to dissolve and / or extract by means of a fluid injected under pressure into said capsule, said fluid being provided through an injection element (20) of the machine that can pierce an injection wall of the chamber, said capsule also comprising a wall of dispensing beverage that can be opened to release a beverage prepared from said ingredient and said fluid, said capsule comprising a partition wall (14) within the separating chamber, hermetically: - un compartimento que contiene ingredientes (15), y- a compartment containing ingredients (15), and - un compartimento de inyeccion de fluido (16),- a fluid injection compartment (16), comprendiendo dicha pared de separacion (14) una valvula de retencion (17), caracterizado por que la valvula de retencion es:said partition wall (14) comprising a retention valve (17), characterized in that the retention valve is: - una valvula de piston o paraguas que puede hacer circular fluido a presion dentro del compartimento que contiene ingredientes para producir una pulverizacion divergente multidireccional en la forma de al menos una fina capa de agua, o como alternativa- a piston or umbrella valve that can circulate fluid under pressure within the compartment containing ingredients to produce a multidirectional divergent spray in the form of at least one thin layer of water, or as an alternative -una valvula de pico de pato o piston que puede hacer circular fluido a presion dentro del compartimento que contiene ingredientes, en la forma de un chorro-a duckbill or piston valve that can circulate fluid under pressure within the compartment containing ingredients, in the form of a jet y puede dejar que el fluido a presion fluya solo desde el compartimento de inyeccion (16) hacia el compartimento que contiene ingredientes (15).and can allow the pressurized fluid to flow only from the injection compartment (16) into the compartment containing ingredients (15). 2. Una capsula (9) de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que dicha pared de inyeccion de fluido es la pared superior (11), y dicha pared de distribucion de bebidas es la pared inferior (12).A capsule (9) according to claim 1, wherein said fluid injection wall is the top wall (11), and said beverage distribution wall is the bottom wall (12). 3. Una capsula (9) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el fluido se inyecta mediante la maquina con dicha capsula a una presion comprendida entre 10 y 2000 kPa, preferentemente entre 100 y 1500 kPa, mas preferentemente entre 200 y 1200 kPa.3. A capsule (9) according to any of the preceding claims, wherein the fluid is injected by the machine with said capsule at a pressure comprised between 10 and 2000 kPa, preferably between 100 and 1500 kPa, more preferably between 200 and 1200 kPa. 4. Una capsula (9) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento de inyeccion de fluido (20) de la maquina comprende al menos una aguja de inyeccion de fluido.A capsule (9) according to any of the preceding claims, wherein the fluid injection element (20) of the machine comprises at least one fluid injection needle. 5. Una capsula (9) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha pared de distribucion de bebidas comprende:5. A capsule (9) according to any of the preceding claims, wherein said beverage distribution wall comprises: - medios de abertura para abrir dicha pared cuando la presion de fluido dentro de dicha camara se incrementa por encima de un primer nivel predeterminado, y- opening means for opening said wall when the fluid pressure inside said chamber increases above a predetermined first level, and - medios de recierre para cerrar la capsula, despues de que dicha bebida se ha distribuido desde dicha camara y la presion de fluido dentro de dicha camara ha disminuido por debajo de un segundo nivel predeterminado.reclosing means for closing the capsule, after said beverage has been distributed from said chamber and the fluid pressure inside said chamber has decreased below a second predetermined level. 6. Una capsula (9) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho ingrediente es cafe tostado y molido, y/o se elige de la lista de ingredientes solubles en agua tales como: cafe, te, coco, leche, sopa, zumo de frutas, zumo de verduras, mezcla de soda, o productos de nutricion infantiles, en polvo, gel, polvo compactado, o forma de concentrado lfquido, o una combinacion de los mismos.6. A capsule (9) according to any of the preceding claims, wherein said ingredient is roasted and ground coffee, and / or is chosen from the list of water-soluble ingredients such as: coffee, tea, coconut, milk , soup, fruit juice, vegetable juice, soda mixture, or infant nutrition products, powder, gel, compacted powder, or liquid concentrate form, or a combination thereof.
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