ES2887626T3 - Cápsula de preparación de bebidas - Google Patents

Abstract

Una cápsula para preparar una bebida en un dispositivo de preparación de bebidas automático; en la que la cápsula (1) comprende un cuerpo en forma de copa (2) diseñado para cerrarse mediante una tapa (4) destinada a perforarse para permitir que se inyecte un fluido presurizado al interior de la cápsula (1); el cuerpo en forma de copa (2) tiene un eje longitudinal (3) y comprende una pared lateral (6) y una pared inferior (7) con una salida de bebida (8); la cápsula (1) comprende además una pieza de inserción interna (9) que se extiende transversalmente con respecto al eje longitudinal (3) para dividir el volumen interno de cápsula en una cámara superior (10) destinada a contener una sustancia de preparación de bebida, y una cámara inferior (11) para la recogida y el flujo de salida de bebida; la pieza de inserción (9) comprende un disco relativamente rígido (16) con un número de pasos (19) diseñados para establecer una comunicación de fluido entre la cámara superior (10) y la cámara inferior (11); caracterizada porque el disco (16) comprende uno o más canales de flujo de salida de bebida (21) formados en una cara inferior (18) del disco (16) que se orienta hacia la cámara inferior (11) y que se comunica con la cámara superior (10) a través de los pasos (19); y por una membrana (22) permanentemente conectada a la cara inferior (18) del disco (16), excepto para una o más áreas (18a) para definir, junto con dichas áreas (18a), válvulas de membrana respectivas (23) configuradas para conmutar, bajo el efecto de la presión de bebida, entre una configuración cerrada normal, en la que la membrana (22) se adhiere al disco (16) e impide que la bebida fluya a través del mismo, y una configuración abierta, en la que la membrana (22) está separada del disco (16) y permite que la bebida fluya desde la cámara superior (10) hasta la cámara inferior (11).

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsula de preparación de bebidas

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a una cápsula de preparación de bebidas.

En particular, la presente invención se refiere a una cápsula destinada a usarse en un dispositivo automático para preparar bebidas, y que comprende un cuerpo en forma de copa, que está cerrado por una tapa diseñada para perforarse para permitir que se inyecte un fluido presurizado al interior de la cápsula, y está dotada de una salida de bebida y una pieza de inserción dispuesta dentro del cuerpo en forma de copa para dividir el volumen interno de la cápsula en una cámara superior, destinada a contener una sustancia de preparación de bebidas, y una cámara inferior para la recogida y el flujo de salida de bebida. La pieza de inserción está dotada de un número de pasos destinados a poner las cámaras superior e inferior en comunicación.

Se conoce una cápsula del tipo especificado anteriormente, por ejemplo, a partir del documento WO 2017/145091 A1 a nombre del presente solicitante.

Estado de la técnica

Como se sabe, una de las necesidades que se percibe principalmente por los productores de cápsulas para preparar bebidas en dispositivos automáticos es intentar eliminar el fenómeno molesto del goteo de bebida desde la cápsula al final de la dispensación de bebida. Este goteo se debe al hecho de que, inevitablemente, cuando la inyección de agua presurizada en el interior de la cápsula se detiene y se interrumpe la dispensación de bebida, residuos de líquido en la cápsula fluyen hacia fuera desde la misma por gravedad a través de la salida de bebida, y se recogen en la bandeja de recogida, que, por lo tanto, debe vaciarse con una determinada frecuencia. Entonces, si la cápsula se retira manualmente del dispositivo automático inmediatamente después de la dispensación de bebida, la fuga de estos residuos de líquido es aún más molesta porque, si la cápsula se manipula sin cuidado, puede provocar quemaduras en las manos y/o goteo de bebida en superficies alrededor del dispositivo automático.

Para superar este inconveniente, los productores de cápsulas han proporcionado las soluciones más variadas, algunas de las cuales se dan a conocer en los documentos WO2016/135581 A1, EP 1579792 B2, EP 1784344 B1, EP 1864917 B1, EP 1908706 B1, EP 2029458 B1, EP 2892824 B1, EP 2892824 B1 y ES 2446641 B1.

Objeto y sumario de la invención

El solicitante ha descubierto que las soluciones de la técnica anterior, aunque satisfactorias en algunos aspectos, tienen un gran margen de mejora con respecto a la eficacia de la función realizada y/o la forma en la que se obtiene el resultado.

El objeto de la presente invención es proporcionar una cápsula mejorada del tipo especificado anteriormente, cápsula la cual permite eliminar el inconveniente mencionado anteriormente de manera simple y eficaz.

Según la presente invención, se proporciona una cápsula de preparación de bebidas, como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una sección transversal de una realización preferida de una cápsula según la presente invención. La figura 2 muestra la cápsula de la figura 1 en una configuración de funcionamiento diferente.

Las figuras 3 y 4 son vistas en perspectiva desde diferentes ángulos de un detalle de la cápsula de la figura 1.

La figura 5 es una vista en perspectiva en despiece ordenado del detalle mostrado en las figuras 3 y 4.

La figura 6 muestra

detalle de la figura 4 con una parte retirada por motivos de claridad.

La figura 7 es una vista inferior del detalle de la figura 4, en el que se muestra una parte en semitransparencia por motivos de claridad.

La figura 8 muestra una sección transversal del detalle de la figura 4 en dos configuraciones de funcionamiento diferentes.

La figura 9 es una vista inferior en perspectiva del detalle mostrado en la figura 8.

La figura 10 muestra un detalle de la figura 9 a escala ampliada.

Descripción detallada de una realización preferida de la invención

En la figura 1, el número de referencia 1 indica en su conjunto una cápsula destinada a contener una sustancia de infusión o una sustancia soluble para la producción de una bebida, tales como, por ejemplo, café, té, chocolate, leche, caldo, etc.

La cápsula 1 está destinada a usarse en dispositivos de infusión conocidos (no mostrados), en los que el proceso de producción de bebidas prevé sellar la cápsula en un asiento y suministrar en la cápsula un fluido de infusión, normalmente agua caliente, a una presión determinada para elaborar o disolver la sustancia de infusión en la cápsula y producir una bebida correspondiente.

Como se muestra en la figura 1, la cápsula 1 comprende un cuerpo en forma de copa 2, que tiene un eje longitudinal 3 y está cerrado en un extremo superior por una tapa 4 que consiste en una película monocapa o multicapa de material plástico y/o de metal y soldada de manera hermética a fluidos a un saliente anular externo 5 del cuerpo en forma de copa 2 y destinada a perforarse, durante el uso, mediante un dispositivo de perforación (no mostrado) del dispositivo de producción de bebidas para permitir que el fluido de infusión se inyecte en la cápsula 1 a la temperatura y presión predeterminadas.

El cuerpo en forma de copa 2 comprende una pared lateral 6, que es coaxial con respecto al eje 3 y, preferiblemente, pero no necesariamente, tiene una forma generalmente troncocónica acampanada hacia el saliente anular 5, y una pared inferior 7, que se extiende en una dirección sustancialmente transversal con respecto al eje 3 y tiene una salida de bebida 8.

El cuerpo en forma de copa 2 está hecho de un material impermeable, preferiblemente un material plástico multicapa para uso alimentario, tales como polipropileno (PP) o tereftalato de polibutileno (PBT), y puede obtenerse mediante cualquier método de formación adecuado, en particular, por termoformación.

Como se muestra en la figura 1, la cápsula 1 comprende además una pieza de inserción 9, que está dispuesta en el interior de la cápsula 1 y se extiende transversalmente con respecto al eje 3 para dividir el volumen interno de la cápsula 1 en una cámara superior 10, que está destinada a contener la sustancia de infusión o la sustancia soluble, y en una cámara inferior 11, en la que, durante el uso, la bebida producida por infusión o disolución en la cámara superior 10 se recoge antes de que fluya hacia fuera de la cápsula 1 a través de la abertura de bebida 8.

Como se describirá en detalle a continuación, la pieza de inserción 9 forma parte de un dispositivo de control de flujo de bebidas 12, que actúa tanto durante la fase de dispensación de bebida con el fin de obtener un resultado determinado en la taza como una vez que la fase de dispensación ha terminado con el fin de impedir que cualquier residuo de bebida gotee fuera de la cápsula 1 a través de la abertura de bebida 8.

Dependiendo del tipo de sustancia que vaya a infundirse o disolverse y de la cantidad y/o el grado de compactación requeridos para la bebida que va a producirse, la cámara superior 10 puede llenarse total o parcialmente con la sustancia. En algunos casos, como, por ejemplo, en el caso mostrado, cuando la sustancia no llena todo el volumen de la cámara 10, se coloca una lámina microperforada 13 sobre la sustancia y se suelda a la pared lateral 6 a una distancia determinada de la tapa 4. La lámina microperforada 13 lleva a cabo la función de mejorar la extracción, ya que promueve una distribución y penetración uniformes del fluido de infusión en la sustancia cuando el fluido de infusión se inyecta en el interior de la cápsula 1.

Según una realización preferida, la abertura de bebida 8 está sellada por una película 14 y la pieza de inserción 9 está dotada de una punta 15, que se extiende en la cámara inferior 11 en una dirección sustancialmente paralela con respecto al eje 3. La punta 15 tiene la función de perforar, durante el uso, la película 14, abriendo de ese modo la abertura de bebida 8, cuando la cápsula 1, después de colocarse en el asiento del dispositivo de infusión, se comprime en la dirección axial, cerrando normalmente la tapa de asiento, lo que provoca una deformación local de la pared lateral 6 de la cápsula 1 entre la pieza de inserción 9 y la abertura de bebida 8, con el consiguiente desplazamiento de la punta 15 hacia, y a través de, la película 14 (figura 2).

Con respecto a lo anterior, vale la pena señalar que lo que se describirá a continuación con respecto al dispositivo de control de flujo de bebida 12 se produce independientemente de la presencia o ausencia de la punta 15 y, en general, del tipo de abertura de cápsula, por ejemplo, cuando la película de sellado 14 está ausente o se extrae manualmente antes de su uso o está destinada a perforarse por un elemento externo sin ninguna compresión axial de la cápsula.

Como se muestra en la figura 1 y, con mayor detalle, en las figuras 3 a 6, la pieza de inserción 9 comprende un disco relativamente rígido 16, preferiblemente hecho de plástico, que está unido, hacia la cámara superior 10, por una cara superior 17 y, hacia la cámara inferior 11, por una cara inferior 18, y está dotado de un determinado número de pasos 19 que se extienden desde la cara superior 17 hasta la cara inferior 18 en una dirección generalmente paralela con respecto al eje 3.

El disco 16 puede sujetarse firmemente a la pared lateral 6 mediante bloqueo entre sí, encolado o de cualquier otra manera adecuada para el propósito.

Según la realización preferida mostrada en las figuras adjuntas, el disco 16 se apoya sobre una parte anular de la pared lateral 6 que se encuentra en un plano transversal con respecto al eje 3, y está bloqueado axialmente contra la parte anular por medio de un elemento anular de sujeción solidario con la pared lateral 6, que consiste preferiblemente en un rebaje anular de la pared lateral 6, que se acopla a un área periférica de la cara superior 17.

En la cara inferior 18, cerca de su borde externo, el disco 16 tiene preferiblemente una nervadura anular 20, que se extiende, coaxialmente con respecto al eje 3, desde la cara inferior 18 hasta una parte anular 22 de la pared lateral 6 que se encuentra en un plano transversal con respecto al eje 3. La nervadura anular 20 contribuye a la estabilidad de la posición de la pieza de inserción 9 cuando, durante el uso, la cápsula 1 se comprime axialmente y la pared lateral 6 se deforma en el área entre la pieza de inserción 9 y la pared inferior 7 (figura 2).

Cuando está presente, la nervadura anular 20 delimita externamente el área del disco 16 con los pasos 19. Sin embargo, según una variante no mostrada, la nervadura anular 20 puede faltar y, en este caso, los pasos 19 pueden formarse en cualquier área del disco 16, siempre que estén orientados hacia la cámara inferior 11.

En la cara inferior 18, el disco 16 tiene uno o más canales de flujo de salida de bebida 21, que se comunican con la cámara superior 10 a través de los pasos 19, y una membrana 22, que forma parte del dispositivo de control de flujo de bebida 12 y está permanentemente conectado a la superficie de la cara inferior 18, con la excepción de una o más áreas 18a donde la membrana 22 es adherente pero no está conectada a la cara inferior 18 para definir, en cada área 18a, una válvula de membrana 23 correspondiente.

Como se explica mejor a continuación, las válvulas de membrana 23 están configuradas para adoptar una configuración cerrada normal, en la que la membrana 22 es adherente al disco 16, y para conmutar, bajo el efecto de la presión de bebida, desde la configuración cerrada normal hasta una configuración abierta en la que la membrana 22 está separada del disco 16 para permitir que la bebida presurizada fluya hacia fuera desde la cámara superior 10 hasta la cámara inferior 11. Cuando finaliza el efecto de la presión de bebida, la membrana 22 vuelve automáticamente a la configuración cerrada adhiriéndose a la cara inferior 18 para detener el flujo de salida de bebida.

Las válvulas de membrana 23 están conformadas de modo que, cuando la membrana 22 está separada de la cara inferior 18, la membrana 22 forma, con las áreas no soldadas de la cara inferior 18, canales de flujo de salida de bebida sustancialmente radiales con respecto al eje 3.

Según lo que se muestra en las figuras adjuntas, particularmente en las figuras 3 a 7, las entradas de los pasos 19 en la cara superior 17 están conformadas como ranuras formadas en una parte anular del disco 16. En particular, los pasos/ranuras 19 están distribuidos uniformemente a lo largo de una circunferencia coaxial con respecto al eje 3 y radialmente internos con respecto a la nervadura 20.

Las entradas de los pasos 19 en la cara superior 17 están dimensionadas para filtrar la bebida producida en la cámara superior 10, evitando de ese modo que cualquier residuo sólido de la sustancia de infusión obstruya los pasos 19. Según una variante (no mostrada), la cara superior 17 puede estar posiblemente cubierta por una lámina de material permeable al agua, por ejemplo, una hoja de papel de filtro o fibras de material textil no tejido.

Los pasos 19 se abren sobre la cara inferior 18 en los respectivos rebajes 24 (figuras 5, 7 y 8), que están distribuidos a lo largo de una circunferencia coaxial con respecto al eje 3 y están rodeados por un borde anular externo continuo 25, que también es coaxial con respecto al eje 3.

Los rebajes 24 están en comunicación de fluido con los canales de flujo de salida 21, que constituyen un laberinto formado por una pluralidad de rebajes anulares concéntricos en comunicación de fluido entre sí a través de rebajes radiales y que definen, entre los mismos y con los rebajes anulares, una pluralidad de elementos elevados 26.

Por lo tanto, los canales de flujo de salida 21 definen una trayectoria tortuosa hecha de pasos estrechos y pequeñas cámaras de expansión, que, cuando fluye la bebida presurizada, amortiguan la energía de bebida por fricción y, gracias a la acción de los bordes de los elementos elevados 26, promueven la emulsión de la bebida.

Como se mencionó anteriormente, la membrana 22 está permanentemente conectada al disco 16 sobre toda la superficie de la cara inferior 18, con la excepción de las áreas 18a.

En el ejemplo mostrado en las figuras adjuntas, en el que el disco 16 está dotado de la punta 15, el laberinto se extiende en una parte anular de la cara inferior 18 y está radialmente unido internamente por un borde anular interno continuo 27, que es concéntrico con respecto al borde anular externo 25.

Como se muestra en las figuras 6 y 7, en este caso, las áreas 18a están dispuestas en el borde anular interno 27, mientras que la membrana 22 está conectada a la parte restante de la superficie (coloreada en gris) de la cara inferior 18, concretamente al borde anular externo 25, a los elementos elevados 26 y a la superficie del borde anular interno 27 entre las áreas 18a.

Como puede observarse claramente en las figuras 6 y 7, las áreas 18a están constituidas por cuatro sectores radiales de la superficie superior del borde anular interno 27, angularmente equidistantes alrededor del eje 3. El número de sectores depende de las opciones de diseño que tienen en cuenta diferentes factores, incluyendo parámetros de dispensación, en particular, presión de dispensación, y el tipo de bebida que va a producirse. Según variantes no mostradas, el número de sectores puede ser mayor o menor que el ejemplo mostrado y, como mínimo, puede ser igual a uno.

Preferiblemente, las superficies superiores del borde anular externo 25, de los elementos elevados 26 y del borde anular interno 27 son mutuamente coplanarias. Según una variante, estas tres superficies superiores pueden estar en diferentes planos siempre que permitan una soldadura simultánea de la membrana 22 a las tres superficies.

Como se muestra en las figuras 7 y 8, en reposo, antes de la inyección del fluido de infusión a presión en el interior de la cámara superior 10, la membrana 22 se adhiere a las áreas 18a y las válvulas de membrana 23 correspondientes están en la posición cerrada (mostrada con una línea continua en la figura 8).

Después de que el fluido de infusión se haya inyectado en la cámara superior 10 y tras alcanzar un determinado valor de presión en la cámara superior 10, la bebida presurizada fluye hacia fuera de la cámara superior 10 a través de los pasos 19 y fluye a través de los canales de flujo de salida 21 desde la periferia hacia el centro del disco 16, hasta el borde anular interno 27. La presión de bebida levanta la membrana 22 en las áreas 18a, para llevar las válvulas de membrana 23 correspondientes a la posición abierta (mostrada en la figura 8 con una línea discontinua y en las figuras 9 y 10) y permitir que la bebida fluya al interior de la cámara inferior 11 y luego externamente a través de la abertura 8.

La membrana 22 está hecha preferiblemente de una lámina flexible de material plástico u otro material que tiene una alta resistencia a la tracción para no romperse o rasgarse durante el proceso de dispensación.

Cuando la inyección de fluido de infusión cesa y, por consiguiente, la presión en la cámara superior 10 cae, cualquier residuos de líquido que siga presente en la cámara superior 10 y en los canales de flujo de salida 21 no tiene suficiente fuerza para mantener la membrana 22 separada del disco 16 en las áreas 18a. El consiguiente retorno de la membrana 22 a una posición que se adhiere al disco 16 hace que las válvulas de membrana 23 se cierren y que el flujo de salida de líquido se interrumpa instantáneamente.

Por motivos de exhaustividad, vale la pena señalar que la aplicación del principio inventivo que es la base del dispositivo de control de flujo de bebida 12 no depende de la posición mutua de los pasos 19 y de las válvulas de membrana 23 en el disco 16, es decir, depende del hecho de que la dirección de la bebida en el laberinto sea centrípeta o centrífuga. Por ejemplo, en una variante (no mostrada), los pasos 19 pueden formarse en una parte central del disco 16 y las válvulas de membrana 23 pueden disponerse en una parte periférica externa del disco 16 de modo que, durante el uso, la bebida fluye a lo largo de los canales de flujo de salida 21 desde el centro hacia la periferia del disco 16.

Esta última configuración es particularmente ventajosa en el caso de una cápsula que no incluya una punta 15. En este caso, de hecho, la membrana 22 puede tener forma de disco y los pasos 19 pueden estar dispuestos en el centro del disco 16 y estar posiblemente formados por un solo paso central, preferiblemente coaxial con respecto al eje 3.

A partir de lo anterior, por lo tanto, es evidente que la ventaja de la presente invención es realizar un control efectivo del flujo de bebida tanto durante la fase de dispensación como en su extremo a través de la asociación sinérgica de solo dos componentes, concretamente, el disco, que tiene los canales de flujo de salida y define el soporte para la membrana, y la membrana, que delimita los canales de flujo de salida para definir el laberinto y actúa conjuntamente con el disco para definir el sistema de válvula antigoteo.

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES

   i. Una cápsula para preparar una bebida en un dispositivo de preparación de bebidas automático; en la que

   la cápsula (1) comprende un cuerpo en forma de copa (2) diseñado para cerrarse mediante una tapa (4) destinada a perforarse para permitir que se inyecte un fluido presurizado al interior de la cápsula (1); el cuerpo en forma de copa (2) tiene un eje longitudinal (3) y comprende una pared lateral (6) y una pared inferior (7) con una salida de bebida (8);

   la cápsula (1) comprende además una pieza de inserción interna (9) que se extiende transversalmente con respecto al eje longitudinal (3) para dividir el volumen interno de cápsula en una cámara superior (10) destinada a contener una sustancia de preparación de bebida, y una cámara inferior (11) para la recogida y el flujo de salida de bebida;

   la pieza de inserción (9) comprende un disco relativamente rígido (16) con un número de pasos (19) diseñados para establecer una comunicación de fluido entre la cámara superior (10) y la cámara inferior (11);

   caracterizada porque el disco (16) comprende uno o más canales de flujo de salida de bebida (21) formados en una cara inferior (18) del disco (16) que se orienta hacia la cámara inferior (11) y que se comunica con la cámara superior (10) a través de los pasos (19);

   y por una membrana (22) permanentemente conectada a la cara inferior (18) del disco (16), excepto para una o más áreas (18a) para definir, junto con dichas áreas (18a), válvulas de membrana respectivas (23) configuradas para conmutar, bajo el efecto de la presión de bebida, entre una configuración cerrada normal, en la que la membrana (22) se adhiere al disco (16) e impide que la bebida fluya a través del mismo, y una configuración abierta, en la que la membrana (22) está separada del disco (16) y permite que la bebida fluya desde la cámara superior (10) hasta la cámara inferior (11).
2. 2. La cápsula según la reivindicación 1, en la que las válvulas de membrana (23) están configuradas de modo que, cuando están en la configuración abierta, la bebida fluye hacia fuera desde las válvulas de membrana (23) en direcciones radiales con respecto al eje longitudinal (3).
3. 3. La cápsula según la reivindicación 1 o 2, en la que los canales de flujo de salida de bebida (21) formados en la cara inferior (18) del disco (16) definen una trayectoria laberíntica, en la cual fluye la bebida a través de los pasos (19) y fluye hacia fuera a través de las válvulas de membrana (23), cuando están en la configuración abierta.
4. 4. La cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los canales de flujo de salida de bebida (21) están formados en un área anular de la cara inferior (18) del disco (16) alrededor del eje longitudinal (3) y definen una pluralidad de elementos elevados (26); el área anular está delimitada radialmente por bordes anulares externo e interno continuos (25, 27).
5. 5. La cápsula según la reivindicación 4, en la que los pasos (19) están dispuestos entre el borde anular externo (25) y los canales de flujo de salida de bebida (21), y las áreas (18a) están definidas por sectores radiales del borde anular interno (27); la membrana (22) está conectada permanentemente al resto del borde anular interno (27), al borde anular externo (25), y a los elementos elevados (26).
6. 6. La cápsula según la reivindicación 4, en la que los pasos (19) están dispuestos entre el borde anular interno (27) y los canales de flujo de salida de bebida (21), y las áreas (18a) están definidas por sectores radiales del borde anular externo (25); la membrana (22) está conectada permanentemente al resto del borde anular externo (25), al borde anular interno (27), y a los elementos elevados (26).
7. 7. La cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la membrana (22) está o bien soldada o bien pegada a la cara inferior (18) del disco (16).
8. 8. La cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el disco (16) está hecho de un material plástico relativamente rígido, y la membrana (22) está formada por una lámina flexible que tiene una resistencia a la tracción tal como para no romperse o rasgarse durante el proceso de dispensación de bebida.