ES2927574T3 - Una cápsula con válvula de desgasificación - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a una cápsula para su uso en una máquina para preparar un producto líquido a partir de productos solubles o extraíbles mediante un fluido de extracción a presión. La cápsula (1) comprende un cuerpo contenedor (2) que define una cámara cerrada para alojar el producto soluble o extraíble mediante un fluido de extracción a presión, siendo dicho fluido suministrado a través de un elemento de inyección de la máquina, teniendo dicho cuerpo contenedor una primera base (3) y una segunda base (5) y una pared lateral (4) que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal (XX) entre la primera base (3) y la segunda base (5), una tapa de inyección (30) asociada herméticamente a dicha cuerpo contenedor (2) y diseñado para ser abierto para permitir la introducción de dicho fluido a presión en dicha cámara; una tapa dispensadora de bebidas (50) asociada herméticamente a dicho cuerpo del recipiente (2) y diseñada para abrirse para liberar una bebida preparada a partir de dicho producto y dicho fluido. Una característica de la cápsula es la de incluir una válvula de desgasificación (6) dispuesta próxima a dicho cuerpo contenedor (2) y siendo accionada en su configuración abierta por los gases liberados por dicho producto soluble o extraíble y en su configuración cerrada por dicho fluido a presión, dicho estando la válvula de desgasificación (6) en comunicación fluida con dicha cámara cerrada (21) a través de al menos una muesca (7) formada en dicha tapa de inyección (30), pudiendo dicho fluido a presión entrar en dicha cámara cerrada (21) sólo después de abrir la tapa de inyección (30). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Una cápsula con válvula de desgasificación
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una cápsula con válvula de desgasificación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
En particular, la presente invención se refiere a una cápsula (también llamada cartucho o recipiente) para la preparación de un producto líquido, a partir de productos solubles que pueden ser extraídos por medio de una máquina que suministra un líquido de extracción a alta temperatura (y/o vapor). Esta cápsula está provista de una válvula de desgasificación adecuada para desgasificar los gases liberados por estos productos solubles durante el almacenamiento, es decir, antes de usar la cápsula en la máquina.
Más particularmente, la presente invención se refiere a una cápsula provista de una válvula de desgasificación en la que el producto soluble es café fresco.
Estado de la técnica
Se sabe que las cápsulas dispensables se usan con máquinas adecuadas para la preparación de bebidas.
Tales cápsulas normalmente comprenden un cuerpo contenedor, que define una cámara cerrada para alojar el producto soluble o extraíble. El cuerpo del contenedor tiene una primera base y una segunda base y una pared lateral, que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal X-X entre la primera base y la segunda base.
En particular, tanto la segunda base como la primera base están cerradas por una tapa (también llamada membrana o lámina de sellado) y, dependiendo del tipo de máquinas utilizadas, una o ambas tapas pueden ser de materiales plásticos, aluminio, papel o una combinación de los mismos.
Para proceder con la extracción de la bebida, la tapa o tapas pueden ser perforadas por puntas de perforación de máquinas, que a su vez también pueden configurarse para alimentar el líquido de extracción en la cámara cerrada de la cápsula.
El producto soluble o extraíble normalmente consiste en una sustancia deshidratada para la preparación de una bebida; ejemplos de sustancias deshidratadas son café molido, café instantáneo, una mezcla de café molido y café instantáneo o cualquier otra sustancia comestible deshidratada.
También se prevé que la sustancia contenida en la cápsula pueda ser un producto soluble que libera gases, tal como café recién hecho u otras sustancias alimenticias o no alimenticias sujetas a desgasificación.
Sin embargo, como ya se sabe, el café fresco produce gas (tal como el CO2), que en la cámara cerrada de la cápsula puede provocar un aumento de presión tal que rompa la tapa o tapas de la cápsula.
En este caso, la cápsula ya no es hermética y se produce la degradación del café.
Esto hace que sea imposible utilizar la cápsula para la preparación del producto líquido. Para superar este problema, se conoce el uso de una válvula de desgasificación para desgasificar los gases formados dentro de la cámara y al mismo tiempo evitar que entre aire en la cámara cerrada.
El documento EP3085642 divulga una cápsula provista de una válvula de desgasificación que está pegada a la tapa de la base superior.
En particular, el documento EP3085642 enseña que la válvula se adhiere a la tapa de la base superior para que los gases puedan escapar de la cámara a través de la válvula y salir de la cápsula. El documento WO2017098349 divulga una cápsula de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
En el momento de la producción de la bebida, la tapa superior y la válvula de desgasificación son perforadas por puntas perforadoras que suministran el líquido de extracción presurizado a la cámara.
Problema del estado de la técnica
Sin embargo, dicha cápsula, aunque funcional, no está exenta de problemas, entre los que se encuentra precisamente el de haber dispuesto la válvula de desgasificación en la tapa superior.
De hecho, esta disposición implica que las puntas perforadoras deben perforar tanto la válvula de desgasificación como la tapa, aumentando el valor de la fuerza necesaria para realizar la operación.
Esto implica que los fabricantes de la máquina deben proporcionar mecanismos adecuados para aumentar la fuerza transmitida a las puntas para utilizar eficazmente dicha cápsula.
Otro inconveniente consiste en que al tener dispuesta la válvula en la tapa destinada al cierre de la base superior se produce un aumento del espesor total de la tapa, lo que provoca también un mayor desgaste de las puntas perforadoras y por lo tanto, en el largo plazo, una perforación menos efectiva de la tapa.
Además, el haber dispuesto la válvula de desgasificación en la tapa de la base superior limita la posibilidad de uso de la cápsula. De hecho, si la máquina prevé que el líquido de extracción se suministre a través de la tapa de la base inferior, es evidente que la presencia de la válvula de desgasificación en la tapa de la base superior, además de aumentar el espesor de la tapa, tampoco tiende a facilitar el paso de la bebida, ya que la misma válvula desgasificadora contrasta con la apertura de la tapa asociada a la base superior. Finalmente, el haber dispuesto la válvula de desgasificación en la tapa de la base superior expone la válvula a posibles daños, incluso accidentales, no visibles a simple vista pero que por lo demás afectan al correcto funcionamiento de la válvula y por lo tanto no aseguran la conservación de la frescura del café así como sus características organolépticas.
Objetivo de la presente invención
El objetivo de la presente invención es encontrar una cápsula que contenga productos de desgasificación que sea capaz de resolver los problemas antes mencionados del estado de la técnica.
Este objetivo se logra por medio de una cápsula para uso en una máquina comercial estándar para la preparación de bebidas a partir de productos solubles o extraíbles por medio de un líquido de extracción presurizado de acuerdo con las siguientes reivindicaciones.
Ventajas de la presente invención
Gracias a varias realizaciones de la presente invención, es posible proporcionar una cápsula que puede ofrecer por separado o en combinación una o más de las siguientes ventajas:
- evitar el desgaste de las puntas perforadoras;
- mantener los espesores de las tapas dentro de valores que no requieran el uso de máquinas modificadas para perforar tapas más gruesas;
- hacer posible fabricar el cuerpo de la cápsula, las tapas y/o el cartucho en su conjunto con material compostable y barrera al oxígeno sin dar lugar a problemas funcionales;
- posibilitar el uso en máquinas provistas de puntas de perforación diseñadas para perforar la pared inferior de la cápsula sin que la pared inferior sea realmente perforada por dichas puntas;
- evitar cualquier daño y/o manipulación, incluso accidental, de la válvula de la cápsula durante el transporte, almacenamiento y/o uso de la cápsula.
Descripción de las Figuras
- Las Figuras 1A y 1B muestran una primera realización de la cápsula de acuerdo con la presente invención en una vista en perspectiva desde arriba y en una vista en perspectiva desde abajo, respectivamente;
- la Figura 1C muestra la cápsula de las Figuras 1A y 1B en una vista en perspectiva desde abajo pero sin tapa de cobertura;
- la Figura 1D muestra una vista en planta de la cápsula de la Figura 1A o 1B;
- la Figura 2 muestra una vista en perspectiva en sección a lo largo de la línea M-M de la cápsula de la Figura 1D; - la Figura 3 muestra una vista en sección lateral a lo largo de la línea M-M de la cápsula de la Figura 1D;
- la Figura 4A muestra una vista ampliada de una parte de la cápsula de la Figura 3 en una primera condición operativa;
- la Figura 4B muestra una vista ampliada de una parte de la cápsula de la Figura 3 en una segunda condición operativa;
- la Figura 5 muestra una vista ampliada de la misma parte de la Figura 3 de una segunda realización de la cápsula de acuerdo con la presente invención.
Descripción detallada
Aunque no se destaque explícitamente, las características individuales descritas con referencia a las realizaciones específicas deben entenderse como auxiliares y/o intercambiables con otras características descritas con referencia a otras realizaciones, siempre que entren dentro del alcance de la reivindicación independiente adjunta.
A continuación se describe la estructura y las ventajas de una cápsula 1 (o cartucho o cápsula, siendo aquí equivalentes estos términos) para la preparación de productos solubles o extraíbles mediante un líquido de extracción a presión suministrado por una máquina conocida en la técnica y por lo tanto no descrita adicionalmente.
En varias realizaciones, el producto líquido en cuestión puede consistir en una bebida tal como, por ejemplo, café obtenido introduciendo en el cartucho líquido y/o vapor presurizado y calentado (es decir, caliente).
En diversas realizaciones, la cápsula 1 puede contener un producto soluble o extraíble de una sustancia (no mostrada en las figuras) capaz de formar el producto líquido mediante dicho líquido y/o vapor mencionado anteriormente. Este producto soluble o extraíble de una sustancia puede consistir en café en polvo o en otro precursor de un producto líquido tal como una bebida como té, chocolate en polvo o granulado, productos para preparar caldos, sopas, refrescos e infusiones de diversa índole, siendo esta lista solo un ejemplo y no exhaustiva.
En una forma de uso preferida, el producto soluble contenido en la cápsula es un producto que se desgasifica durante el almacenamiento, es decir, un producto que libera gas.
Aún más preferiblemente, el producto soluble contenido en la cápsula es café fresco, concretamente café en polvo recién molido.
Las figuras adjuntas representan diversas vistas de una cápsula 1 de acuerdo con la invención, que comprende:
- un cuerpo 2 del contenedor, con forma de cuenco pequeño o taza pequeña, que define una cámara 21 cerrada para alojar el producto soluble o extraíble,
- una primera base 3,
- una segunda base 5 y
- una pared 4 lateral que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal X-X entre la primera base 3 y la segunda base 5.
Cabe señalar que el cuerpo 2 del contenedor de la cápsula 1 está preferiblemente hecho de material compostable o biodegradable, donde biodegradable significa la capacidad de las sustancias y materiales orgánicos para degradarse en moléculas más simples mediante una serie de reacciones químicas irreversibles. El nivel de biodegradación a alcanzar para ser incluido en la certificación de material biodegradable es de al menos el 90% a obtenerse en no más de 6 meses.
Preferiblemente, el cuerpo 2 del contenedor de la cápsula 1 está hecho de materiales biodegradables seleccionados del grupo que comprende fécula de maíz, fécula de patata, celulosa, plásticos biodegradables y compostables conocidos bajo el nombre comercial de Mater-Bi y/o cualquier combinación de los materiales antes mencionados.
En particular, el cuerpo 2 del contenedor de la cápsula 1 está hecho preferiblemente de un material compostable, por ejemplo, un material compostable a base de poliésteres/PLA/resinas derivadas de féculas y similares.
En varias realizaciones, como se muestra en las figuras adjuntas, el cuerpo 2 puede tener una conformación de tubo divergente comenzando desde la primera base 3 hacia la segunda base 5. En varias realizaciones, la conformación divergente puede ser una conformación troncocónica. En este último ejemplo, el preferido para realizar la cápsula 1, el término primera base 3 significa la base que tiene un diámetro menor que el de la segunda base de la cápsula, que tiene un diámetro mayor.
Sin embargo, esta realización preferida no es imperativa, ya que la cápsula 1 puede tener en su conjunto diferentes formas, por ejemplo, una forma prismática, de pirámide truncada, cuadrada, etc. Como se muestra en las figuras adjuntas, la cápsula 1 de la invención comprende una tapa 30 de inyección, diseñada para ser abierta para permitir el suministro del líquido de extracción a la cámara, y una tapa 50 dispensadora de bebida, diseñada para abrirse para liberar una bebida preparada a partir del producto soluble y del líquido.
En la presente descripción, el término tapa significa un elemento de cierre del cuerpo del contenedor de una cápsula para contener el producto soluble o extraíble en el interior del cuerpo del contenedor de la cápsula y para evitar la entrada de líquidos y agentes sólidos externos al interior del cuerpo del contenedor de la cápsula.
De acuerdo con un aspecto preferido, tanto la tapa 30 de inyección como la tapa 50 dispensadora de bebidas son del tipo compostable y de barrera al oxígeno.
El término tapa de barrera significa un elemento de cierre que tiene propiedades de resistencia física y química, por ejemplo, al oxígeno o al agua o gases o aromas, o una combinación de los anteriores.
Se entiende por tapa de barrera compostable un elemento de cierre que, además de las características anteriormente mencionadas, también cumple con los requisitos de compostabilidad de la normativa vigente.
Preferiblemente, la tapa 30 de inyección está estrechamente asociada a la primera base 3, mientras que la tapa 50 dispensadora de bebidas está estrechamente asociada a la segunda base 5.
La asociación de las tapas 30, 50 a las respectivas bases se realiza mediante una operación de sellado, como se describe a continuación.
De acuerdo con una realización preferida, se prevé que:
- la tapa 30 de inyección comprende al menos una capa de barrera, que a su vez comprende una película de barrera compostable y una capa de barrera al oxígeno; esta tapa 30 tiene un espesor predeterminado, el cual está comprendido entre el menor espesor obtenible por esta tecnología específica hasta un máximo de 200 pm, presentando un módulo elástico que oscila entre 100 y 5000 MPa;
- la tapa 50 dispensadora comprende al menos una primera capa de barrera, que a su vez comprende una película de barrera compostable y una capa de barrera al oxígeno y tiene un espesor comprendido entre 20 y 200 pm.
Las realizaciones de la tapa 30 y 50 permiten ventajosamente obtener valores de barrera al oxígeno inferiores a 10 cc m2/día a una atmosfera del 0% de humedad relativa (HR), a 23 °C. Con particular referencia a las Figuras 2 a 5, la cápsula 1 comprende una válvula 6 desgasificadora que tiene como finalidad evacuar los gases liberados por el producto contenido en la cámara 21 al exterior de la cápsula 1.
En particular, la válvula 6 es accionada, en su configuración abierta, por los gases liberados por el producto soluble o extraíble (Figura 4B) y, en su configuración cerrada, es accionada por el líquido a presión suministrado por la máquina (Figura 4A).
Para tal fin, para elaborar una cápsula 1 que sea capaz de liberar de la cápsula 1 los gases generados por el producto soluble y para que la cápsula 1 pueda ser utilizada con máquinas estándar, se prevé ventajosamente que dicha válvula 6 esté dispuesta cerca del cuerpo 2 del contenedor y está configurada para estar en comunicación fluida con la cámara 21 cerrada a través de al menos una muesca 7 formada en la tapa 30 de inyección, donde el líquido presurizado suministrado por la máquina puede entrar en la cámara 21 cerrada sólo después de abrir la tapa 30 de inyección.
Esta disposición de la válvula 6 con respecto al cuerpo 2 del contenedor permite ventajosamente evitar el desgaste de las puntas perforadoras de las máquinas ya que la válvula 6 no está dispuesta sobre la tapa destinada a cerrar la segunda base 5 y sobre todo permite mantener los espesores de la tapa 30 y 50 dentro de valores que no requieran el uso de máquinas modificadas para perforar tapas más gruesas.
En otras palabras, la válvula 6 de desgasificación está dispuesta cerca de la primera base 3, la segunda base 5 y/o la pared 4 lateral, es decir, los elementos que forman el cuerpo 2 del contenedor. Por lo tanto, la válvula 6 de desgasificación no está dispuesta cerca de la tapa 30 y/o de la tapa 50. De acuerdo con un aspecto, la muesca 7 comprende una o más muescas de forma y/o tamaño adecuado y formadas en el espesor de la tapa 30 de inyección. Se permite el paso de los gases generados por el producto soluble a través de dichas muescas, mientras que se evita sustancialmente cualquier paso del producto soluble. De acuerdo con un aspecto en el que la válvula 6 está en comunicación fluida con la cámara 21 cerrada a través de la muesca 7 formada en la tapa 30 de inyección y está aislada del exterior cuando está en su configuración cerrada, la tapa 30 está dispuesta detrás de la válvula 6 cuando esta mirando la cápsula 1 desde el exterior.
En otras palabras, la tapa 30 está directamente orientada hacia la cámara 21 cerrada, es decir, está en contacto directo con el producto soluble contenido en la cámara 21 cerrada.
En la realización mostrada en las figuras adjuntas, la cápsula 1 prevé el uso de una sola válvula 6 pero nada impide tener también dos o más válvulas 6 si la aplicación específica lo impone. Por ejemplo, puede estar previsto que una válvula 6 esté dispuesta cerca de la base 3 y otra cerca de la pared 4 lateral.
En una realización de la presente invención, la válvula 6 de desgasificación está integrada en el espesor del cuerpo 2 del contenedor, es decir, en el espesor de la primera base 3 y/o en el espesor de la pared 4 lateral. En otras palabras, la válvula 6 de desgasificación es de una sola pieza o está integrada en el espesor de la primera base 3 y/o en el espesor de la pared 4 lateral.
La elaboración de la válvula 6 dentro del espesor de la base 3 y/o de la pared lateral tiene la ventaja de evitar cualquier daño y/o manipulación, incluso accidental, de la válvula 6 ya que se inserta en el espesor de la base 3 y/o de la pared 4 lateral. De acuerdo con una realización preferida, que se describirá a continuación, la primera base 3, es decir la que tiene el diámetro más pequeño en el caso de una conformación troncocónica de la cápsula 1, está conformada para alojar la válvula 6 de desgasificación en su espesor S (véase en particular las Figuras 4a , 4B y 5).
Para tal efecto, también con referencia a las figuras anexas, diversas realizaciones pueden hacer referencia al hecho de que la primera base 3 dispone de:
- una superficie 300 interior orientada hacia la cámara 21 cerrada y
- una superficie 301 exterior orientada hacia el exterior de la cápsula 1.
La primera base 3, también con referencia a las Figuras 2 y 3, comprende primeras aberturas 302 para el paso del líquido de extracción desde la superficie 301 exterior a la superficie 300 interior de la primera base 3 (es decir, la que tiene un menor diámetro) así como segundas aberturas 303 para el paso de los gases generados por el producto soluble contenido en la cámara 21 cerrada.
Por lo tanto:
- cuando hay un aumento de presión en el interior de la cámara 21 debido a los gases liberados por el producto soluble (por ejemplo CO2 en el caso del café recién hecho), la válvula 6 de desgasificación es activada en su configuración abierta por los gases para permitir su salida de la cápsula 1 a través de la muesca 7 provista en la tapa 30 de inyección y a través de las aberturas 303. El camino seguido por el gas liberado por el producto desde la cámara 21 hacia el exterior de la cápsula 1 se muestra en la Figura 4B con la línea discontinua;
- cuando la cápsula 1 se utiliza para la preparación de la bebida, el líquido de extracción (por ejemplo, agua H2O) abre la tapa 30 de inyección, ingresando así a la cámara 21 cerrada a través de las aberturas 302. En particular, el líquido de extracción actúa sobre la válvula 6 de desgasificación para mantenerla en su configuración cerrada, impidiendo así la entrada por la válvula de los líquidos de extracción así como la salida de la bebida durante su preparación y dispensación, ya que el líquido de extracción que también ingresa por las aberturas 303 obliga a la válvula a permanecer cerrada. El camino seguido por el líquido de extracción (por ejemplo agua H2O) suministrado por la máquina se muestra en la Figura 4A con las flechas discontinuas;
- cuando se obtiene la mezcla óptima, la bebida se extrae a través de la tapa 50, que puede cortarse mediante punzones pertenecientes a la máquina.
Como se muestra, ventajosamente, la presencia de la válvula 6 de desgasificación no implica ninguna variación dimensional (ni siquiera en el espesor S de la primera base 3) si se compara con una cápsula conocida en el estado de la técnica de la producción de bebidas, ya que la presencia de la válvula 6 de desgasificación no afecta la forma en que se suministra el líquido de extracción y cómo se produce la bebida, así como su extracción.
Esto garantiza el uso de la cápsula 1 también en máquinas ya disponibles en el mercado sin tener que modificarlas, y sobre todo la cápsula 1 no proporciona ningún aumento de espesor de la tapa 30, 50 o de la pared 4 lateral.
De acuerdo con un aspecto, las primeras aberturas 302 y las segundas aberturas 303 están formadas por una pluralidad de orificios pasantes de cualquier forma, preferiblemente de sección transversal circular.
En particular, la pluralidad de orificios de las primeras aberturas 302 tienen una superficie de abertura total comprendida entre 1 mm2 y 8 mm2, preferiblemente igual a 4 mm2, mientras que la pluralidad de orificios de las segundas aberturas 303 tienen una superficie de abertura total comprendida entre 0.5 mm2 y 3 mm2, preferiblemente igual a 1.5 mm2.
De acuerdo con un aspecto, el número de orificios en las primeras aberturas es ocho, mientras que el número de orificios en las segundas aberturas es dos.
En una realización preferida, también con referencia a las Figuras 1C y 1D, los orificios de las primeras aberturas 302 están dispuestos en una corona circular, mientras que los orificios de las segundas aberturas 303 están dispuestos a lo largo de una línea recta.
Esta disposición de los orificios de las primeras y segundas aberturas 302 y 303 es ventajosa porque permite que el líquido de extracción entre uniformemente a través de los orificios 302 después de haber abierto la tapa 30 en la cámara 21 cerrada, para invertir el producto soluble de forma homogénea, permitiendo al mismo tiempo la salida de los gases por los orificios 303, concentrándose así en un área determinada y evitando cualquier dispersión.
En particular, el diámetro de la corona circular de las primeras aberturas 302 es tal que contiene también los orificios de las segundas aberturas 303 dentro del área hipotética identificada por la corona circular.
De acuerdo con un aspecto preferido, la muesca 7 está prevista en el centro de la corona circular de las primeras aberturas.
De acuerdo con un aspecto, también con referencia a las Figuras 2 y 4A-4B, la tapa 30 de inyección está asociada de manera sellada a la superficie 300 interior de la primera base 3 por medio de una primera región 304 de sellado y de una segunda región 305 de sellado.
En particular, gracias a dichas dos regiones 304, 305 de sellado, las primeras aberturas 302 están selladas para evitar cualquier entrada de aire a través de las aberturas 302 durante el almacenamiento de la cápsula 1.
Las regiones 304 y 305 de sellado se obtienen preferiblemente mediante termosellado o mediante otras técnicas conocidas, como por ejemplo, aquellas con ultrasonidos o materiales adhesivos. De acuerdo con un aspecto, la tapa 30 de inyección comprende una porción periférica que se extiende más allá de las aberturas 302 de la primera base 3 y está diseñada para cerrar herméticamente dichas aberturas 302, es decir, sin que haya paso de aire y/o gas. Preferiblemente, esta tapa 30 de inyección es de un material sin costuras, es decir, no presenta discontinuidades en su superficie ni en su espesor (es decir, no es poroso), salvo la muesca o muescas 7 previstas para el paso del producto líquido durante su fase de extracción.
De acuerdo con un aspecto, la tapa 30 de inyección tiene forma de disco y puede ser de un material termorretráctil, que puede ser rasgado, perforado, disuelto cuando se suministra el líquido de extracción a presión a través del elemento de inyección de la máquina.
En una realización preferida, la tapa 30 de inyección es una tapa, que no es termorretráctil, que no se rasga ni se disuelve en contacto con el líquido de extracción sino que se levanta con respecto a la superficie 300 interna de la primera base 3.
Para este propósito, la región 304 de sellado, en uso, es capaz de ceder al menos en una parte de la misma a la presión del líquido de extracción que pasa a través de las aberturas 302. En otras palabras, la región 304 de sellado cede bajo la acción de la presión hidráulica ejercida por el líquido de extracción, es decir, la tensión promedio de la tapa 30 de inyección es mayor que la de las porciones de la región 304 de sellado, que cede bajo la acción de la presión hidráulica. De acuerdo con un aspecto, la región 304 de sellado flexible es solo una parte de la región de sellado total. Esto se debe al hecho de que tan pronto como cede una parte de la región 304 de sellado, el líquido de extracción que pasa a través del espacio formado entre la segunda tapa 30 y la región 304 de sellado que cede disminuye su presión, dejando sin cambios la parte restante que no cede de la región 304 de sellado. En particular, la presión del líquido de extracción determina el desprendimiento de la región 304 de sellado del segundo lado de la porción 3011 anular de la primera base 3 durante al menos una parte de la región periférica de la segunda tapa 30 barrera compostable y es variable entre 0.5 bar y 15 bar.
Opcionalmente, cuando la cápsula 1 está en uso en la cámara de contención de la máquina, también la segunda región 305 de sellado puede ser un sello que cede al menos en una porción de la misma bajo la presión del líquido de extracción que pasa a través de dichas aberturas 302 para que la tapa 30 de inyección se eleve con respecto a la superficie 300 de la primera base 3.
Como se muestra en la Figura 2, la primera región 304 de sellado y la segunda región 305 de sellado tienen forma de corona circular, en la que la primera región 304 de sellado tiene un diámetro mayor que el diámetro de la corona circular representativa de las primeras aberturas 302 y la segunda región 305 de sellado tiene un diámetro mayor que el diámetro de la corona circular representativa de dichas segundas aberturas 303, pero menor que el de las primeras aberturas 302.
La tapa 50 dispensadora de bebidas está asociada de manera sellada a la segunda base 5, es decir, proporciona un sello hermético.
De acuerdo con una realización preferida, la segunda base 5 define un borde 501 anular y la tapa 50 dispensadora de bebidas está asociada de manera sellada al borde 501 anular por medio de una región de sellado (no mostrada en las figuras).
La región de sellado se obtiene preferiblemente por termosellado o por otras técnicas conocidas, como por ejemplo las de ultrasonidos o de materiales adhesivos.
La tapa 50 dispensadora de bebidas también tiene ventajosamente la capacidad de perforarse o rasgarse y/o un espesor tal que permita la apertura presurizada del líquido de extracción.
De acuerdo con un aspecto, la tapa 50 dispensadora de bebidas tiene forma de disco y está, por ejemplo, libre de muescas, es decir, no tiene áreas que ceden, pero sin embargo entra en contacto con el mecanismo del aparato destinado a suministrar el líquido de extracción presurizado de acuerdo con técnicas conocidas y por lo tanto no descritas. De acuerdo con un aspecto, como se muestra en las Figuras 2 y 3, la primera base 3 puede tener una estructura esculpida, es decir, con partes elevadas y rebajadas respectivamente.
En particular, cuando se observa desde el exterior, la primera base 3 comprende:
- una porción 3010 central;
- una porción 3011 anular que rodea la porción 3010 central, estando la porción 3011 anular configurada para estar rebajada con respecto a la porción 3010 central,
- estando las primeras aberturas 302 dispuestas en la porción 3011 anular y estando dispuestas las segundas aberturas 303 en dicha porción 3010 central,
- y donde la muesca 7 se proporciona en dicha porción 3010 central.
De acuerdo con un aspecto, la primera región 304 de sellado y la segunda región 305 de sellado se proporcionan en la porción 3011 anular, es decir, en la superficie que mira hacia la cámara 21 cerrada de modo que la tapa 30 de inyección está dispuesta dentro de la cámara 21 cerrada en contacto directo con productos solubles o extraíbles.
También debe tenerse en cuenta que en el área 3013 rebajada que mira hacia el exterior de la cápsula, las puntas de la máquina pueden insertarse sin que contacten con la tapa 30 de inyección.
Como se muestra en las Figuras 2 y 3, la porción 3011 anular está preferiblemente conectada a la pared 4 lateral de la cápsula 1 por medio de una porción 3012 que tiene una línea preferiblemente recta, que actúa como un soporte para la cápsula 1 cuando está se dispone sobre un plano de apoyo. De acuerdo con la invención, la válvula 6 de desgasificación comprende:
- un cuerpo 60 de válvula formado en una pieza del espesor S de la primera base 3;
- una membrana 62, móvil con respecto a dicho cuerpo 60 entre una primera posición abierta operativa, que permite el paso de los gases desde la cámara 21 cerrada hacia el exterior (Figura 4B), y una segunda posición operativa, que impide el paso de los gases y la entrada del líquido de extracción en la cámara 21 cerrada (Figura 4A), estando permitida dicha primera posición operativa al alcanzar un valor umbral de gas predeterminado;
- medios 63 de sujeción para evitar la pérdida de la membrana 62 móvil.
En otras palabras, la válvula 6 de desgasificación es una válvula de tipo monodireccional que normalmente está cerrada, impidiendo la liberación de los gases contenidos en la cámara 21, se abre cuando la cámara 21 tiene un valor de presión superior a un valor umbral, permitiendo que el gas salga de la cámara 21, y se vuelve a cerrar cuando el valor de presión dentro de la cámara 21 vuelva a estar por debajo del valor de umbral, conservando las características del producto soluble.
De acuerdo con un aspecto, la membrana 62 móvil está dispuesta cerca de las segundas aberturas 303 para cerrarlas/abrirlas en función de los requisitos de expulsión de los gases desarrollados en la cámara 21 cerrada. Para este propósito, la membrana 62 tiene un tamaño de superficie suficiente para cubrir las segundas aberturas 303.
Para permitir el paso entre las dos posiciones operativas de la membrana 62, se hace uso de aceite preferiblemente biodegradable, tal como, por ejemplo, aceite de café, que actúa como sellador entre el cuerpo 60 de la válvula y la membrana 62.
Cabe señalar que durante la fase de suministro del líquido de extracción, dicho líquido al pasar por las aberturas 303 obliga a la membrana 62 a permanecer cerrada empujándola contra el cuerpo 60 de la válvula, evitando así cualquier fuga de la bebida de la cámara 21 durante su preparación y dispensación.
El grosor de la membrana 62 móvil no es inferior a 20 pm y puede estar hecha de materiales tales como PLA o poliéster.
En la realización de la válvula 6 de desgasificación que se muestra en las Figuras 4A y 4B, los medios 63 de sellado que aseguran que la membrana 62 móvil no se pierda comprenden un elemento 70 de protección, que está asociado a la superficie 301 exterior, es decir, aquella superficie que mira hacia fuera de la cápsula 1.
El elemento 70 de protección está dispuesto en el elemento 62 móvil de la válvula 6 de desgasificación y está configurado para proteger este elemento 62 móvil de agentes externos a la cápsula.
Este elemento 70 de protección está incrustado en un elemento en forma de disco, que está asociado a la superficie 301 de la primera base 3 para cubrirla completamente, es decir, para cubrir toda su superficie. La adhesión del elemento 70 de protección a la superficie 301 de la primera base 3 se realiza mediante termosellado o mediante otras técnicas conocidas, tales como, por ejemplo, aquellas con ultrasonidos o materiales adhesivos.
De acuerdo con un aspecto, el elemento 70 de protección está fabricado con materiales preferiblemente biodegradables que son permeables a los líquidos.
En uso, este elemento 70 de protección es el elemento que es perforado por las puntas de la máquina para suministrar el líquido de extracción.
Una realización alternativa de la membrana 62 móvil (no mostrada en las figuras adjuntas) prevé el uso de un elemento de caucho, preferiblemente hecho de un elastómero en forma de disco (incluso NBR) que tiene un espesor de hasta 1.5 mm. Este elemento de caucho también se mantiene en posición por el elemento 70 de protección.
En la realización de la válvula 6 de desgasificación que se muestra en la Figura 5, similar en las otras características a la que se muestra en las Figuras 4A y 4B, los medios de sujeción comprenden una tapa 632 configurada para
acoplarse mecánicamente con la superficie 301 exterior de la primera base 3 para evitar la pérdida de la membrana 62 móvil cuando ésta última se encuentra en posición abierta y para proteger dicha válvula 6 de desgasificación de agentes externos a dicha cápsula 1.
Cabe señalar que la realización de la válvula de la Figura 5 no proporciona necesariamente el elemento 70 de protección.
De acuerdo con un aspecto, la cápsula 1 comprende un filtro 40, que está configurado para evitar que el producto salga de la cámara 21 cerrada hacia la válvula 6 de desgasificación.
Este filtro 40 está interpuesto entre la tapa 30 de inyección y el cuerpo 6 de la válvula de desgasificación.
Para este propósito, la cápsula 1 comprende un asiento 41 formado dentro del espesor S de la primera base 3 cerca de la superficie 300 interna, que está conformado para acomodar este filtro.
El filtro 40 está incrustado en un elemento elaborado con materiales de papel, plástico y celulosa.
Evidentemente, para satisfacer necesidades contingentes y específicas, un experto en la materia puede realizar numerosas modificaciones a las variantes descritas anteriormente, todas ellas comprendidas, sin embargo, en el ámbito de protección definido por las siguientes reivindicaciones.
Claims (16)
1. Una cápsula para uso en una máquina para preparar un producto líquido a partir de productos solubles o extraíbles mediante un líquido de extracción a presión, que comprende:
- un cuerpo (2) contenedor que define una cámara cerrada que alberga el producto soluble o extraíble por medio de un líquido de extracción a presión, siendo dicho líquido suministrado a través de un elemento de inyección de la máquina, teniendo dicho cuerpo contenedor una primera base (3) y una segunda base (5) y una pared (4) lateral que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal (X-X) entre la primera base (3) y la segunda base (5),
- una tapa (30) de inyección, asociada herméticamente a dicho cuerpo (2) del contenedor y diseñada para abrirse para permitir la entrada de dicho líquido a presión en dicha cámara;
- una tapa (50) para dispensar bebidas, asociada herméticamente a dicho cuerpo (2) del contenedor y diseñada para abrirse para liberar una bebida preparada a partir de dicho producto y dicho líquido,
caracterizado porque comprende una válvula (6) de desgasificación, comprendiendo la válvula 6 de desgasificación:
- un cuerpo (60) de válvula formado en una pieza en el espesor (S) de la primera base (3) y/o de la pared (4) lateral, - una membrana (62) móvil entre una primera posición operativa abierta, que permite el paso de los gases desde la cámara (21) cerrada hacia el exterior, y una segunda posición operativa, que impide el paso de los gases y la entrada del líquido de extracción en la cámara (21) cerrada, permitiéndose dicha primera posición operativa cuando alcanza un valor predeterminado de umbral de gas,
- medios (63) de sujeción para evitar la pérdida de dicha membrana (62) móvil,
donde la válvula (6) de desgasificación es accionada en su configuración abierta por los gases liberados por dicho producto soluble o extraíble y en su configuración cerrada por dicho líquido a presión, estando dicha válvula (6) de desgasificación en comunicación fluida con dicha cámara (21) cerrada a través de al menos una muesca (7) formada en dicha tapa (30) de inyección, pudiendo dicho líquido a presión entrar en dicha cámara (21) cerrada solo después de que se ha abierto la tapa (30) de inyección.
2. Una cápsula de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha válvula (6) de desgasificación está incrustada en el espesor (S) de dicha primera base y/o de dicha pared lateral de dicho cuerpo (2) del contenedor.
3. Una cápsula de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde dicha primera base (3) comprende:
- una superficie (300) interior orientada hacia la cámara (21) cerrada, una superficie (301) exterior orientada hacia el exterior de la cápsula (1),
- primeras aberturas (302) para el paso del líquido de extracción y segundas aberturas (303) para el paso de los gases producidos por dicho producto soluble o extraíble,
- una primera región (304) de sellado y una segunda región (305) de sellado para asociar de forma hermética dicha tapa (30) de inyección a la superficie (300) interior de la primera base (3),
- dichas primeras aberturas (302) de dicha base (3) siendo cerradas por dicha tapa (30) de inyección a través de dicha primera región (304) de sellado y dichas segundas aberturas (303) siendo cerradas por dicha tapa (30) de inyección a través de dicha segunda región (305) de sellado.
4. Una cápsula de acuerdo con la reivindicación 3, donde dichas primeras aberturas (302) comprenden una pluralidad de orificios, que están dispuestos en una corona circular, y dichas segundas aberturas (303) comprenden una pluralidad de orificios, que están dispuestos a lo largo de una línea recta.
5. Una cápsula de acuerdo con la reivindicación 4, donde dicha primera región (304) de sellado y dicha segunda región (305) de sellado tienen forma de corona circular, en la que dicha primera región (304) de sellado tiene un diámetro mayor que el diámetro de dicha corona circular representativa de las primeras aberturas (302) y dicha segunda región (305) de sellado tiene un diámetro mayor que el diámetro de dicha corona circular representativa de dichas segundas aberturas (303) pero menor que el de las primeras aberturas (302).
6. Una cápsula de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, donde dicha primera base (3), cuando se observa desde el exterior, comprende:
- una porción (3010) central;
- una porción (3011) anular que rodea la porción central, estando configurada dicha porción (3011) anular para estar rebajada con respecto a dicha porción (3010) central,
- disponiéndose dichas primeras aberturas (302) en dicha porción (3011) anular y disponiéndose dichas segundas aberturas (303) en dicha porción (3010) central,
- disponiéndose dicha al menos una muesca (7) en dicha porción (3010) central.
7. Una cápsula (1) de acuerdo con la reivindicación 3, donde dicha primera región (304) de sellado y/o dicha segunda región (305) de sellado se obtienen por termosellado o por ultrasonidos o por un material adhesivo.
8. Una cápsula (1) de acuerdo con la reivindicación 7, donde al menos una porción de dicha primera región (304) de sellado y/o de dicha segunda región (305) de sellado, en uso, ceden a la presión del líquido de extracción que pasa a través de dichas aberturas (302) de manera que dicha tapa (30) de inyección quede levantada con respecto a dicha base inferior.
9. Una cápsula de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho cuerpo (60) de válvula tiene el mismo espesor (S) de la primera base (3).
10. Una cápsula de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 9, donde dichos medios (63) de sujeción comprenden:
- una tapa (632) configurada para enganchar mecánicamente dicha superficie (301) exterior de dicha primera base (3) para evitar la pérdida de dicha membrana (62) móvil cuando esta última se encuentra en dicha primera posición de apertura y para proteger dicha válvula (6) de desgasificación de agentes externos a dicha cápsula (1).
11. Una cápsula de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 9, donde dichos medios (63) de sujeción comprenden:
- un elemento (70) de protección, que está asociado a dicha superficie (301) exterior, orientada hacia el exterior de la cápsula (1) en dicha válvula (6) de desgasificación, estando configurado dicho elemento (70) de protección para evitar la pérdida de dicha membrana (62) móvil y para proteger dicha válvula (6) de desgasificación de agentes externos a dicha cápsula.
12. Una cápsula (1) de acuerdo con la reivindicación 9, donde dicha válvula (6) de desgasificación comprende un filtro (40), que se interpone entre dicha tapa (30) de inyección y dicha membrana (62) móvil y está configurada para evitar cualquier fuga del producto desde la cámara (21) cerrada hacia el exterior.
13. Una cápsula (1) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha tapa (30) de inyección es un material que termorretráctil, que puede ser rasgado, perforado, o disuelto cuando se suministra el líquido de extracción a presión a través de dicho elemento de inyección de la máquina.
14. Una cápsula (1) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha segunda base (5) define un borde (501) anular, estando asociada dicha tapa (50) dispensadora a dicho borde (501) anular por medio de una tercera región (503) de sellado.
15. Una cápsula (1) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha tapa (30) de inyección y dicha tapa (50) dispensadora son tapas del tipo barrera compostable, comprendiendo cada una de ellas al menos una primera capa (31, 51) de barrera y una capa (32, 52) de barrera de oxígeno.
16. Una cápsula (1) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho cuerpo (2) del contenedor y/o dicha válvula (6) de desgasificación está hecho de material compostable.
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