ES2928099T3 - Cápsula para bebidas - Google Patents

Abstract

Se propone una cápsula (1) que comprende: una carcasa (2) que se extiende alrededor de un eje (Z), que comprende una pared base (201) y una pared lateral (202) que definen una cavidad (203) que contiene un producto inicial a ser combinado con un fluido para obtener un producto final, y un borde con pestaña (204) que se extiende desde dicha pared lateral (202) y que comprende un reborde anular final (205); un elemento de cobertura (3), fijado al borde con pestaña (204) para cerrar la cavidad (203); un elemento de sellado (4), asociado con el borde con pestaña (204) para hacer un sello fluídico con una máquina dispensadora. La carcasa (2) es de aluminio y el elemento de sellado (4) comprende un anillo a base de celulosa (401); comprendiendo el borde con pestaña (204) una primera parte (206) que comprende el reborde anular (205), una segunda parte (207) de pared lateral contigua (202), y una parte de conexión (208) entre la primera parte (206) y la segunda parte (207); en el que la segunda parte (207) es anular y descansa sobre un primer plano y la primera parte (206) está desplazada hacia la pared base (201) y se encuentra al menos a una distancia predeterminada (D) del primer plano, entre el la porción de conexión (208) y la pared lateral (202) definiéndose un asiento 209) en el que se aloja al menos parcialmente el anillo (401). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsula para bebidas

La presente invención se refiere a una cápsula para bebidas que es una cápsula apta para contener un producto inicial que se une a un fluido para obtener un producto final.

En particular, la invención se refiere a una cápsula monodosis y desechable que contiene un producto inicial, por ejemplo, café en polvo, que es capaz de hacer, interactuando con agua a presión, un producto final, por ejemplo, una bebida de café.

En detalle, la cápsula está particularmente configurada para preparar productos, por ejemplo, bebidas, en máquinas de dispensación automáticas.

Las cápsulas conocidas para su uso en máquinas de dispensación son envases monodosis desechables que comprenden una carcasa exterior y que tienen forma de vaso o copa. La carcasa normalmente tiene una pared de base y una pared lateral que define una cavidad que contiene el producto inicial, por ejemplo, café o té molido, a partir del cual se obtendrá el producto final, por ejemplo, la bebida. Un borde con pestaña se extiende desde la pared lateral y está dispuesto alrededor de la cavidad en el lado opuesto a la pared de base.

La cavidad, en una boca de la misma, está cerrada herméticamente por un elemento de cubierta, fijado al borde con pestaña, para sellar el producto inicial dentro del recipiente.

La cápsula se puede utilizar en una máquina de dispensación en la que un usuario puede insertar la cápsula en una cámara de la máquina de dispensación. Durante la dispensación, la pared de base de la cápsula es perforada por un dispositivo de inyección para inyectar líquido a presión, por ejemplo, agua, en la cápsula y el elemento de cubierta es perforado por un dispositivo de dispensación de la máquina de dispensación para permitir que el producto final se dispense.

El dispositivo de dispensación de la máquina de dispensación comprende una placa de dispensación provista de una pluralidad de elementos puntiagudos que, cuando aumenta la presión del fluido en el interior de la cápsula, se acoplan con el elemento de cubierta y lo perforan en una pluralidad de zonas diferentes. El producto final puede fluir hacia un recipiente de fruición a través de las perforaciones realizadas por el dispositivo de dispensación de la máquina de dispensación.

Para obtener buenos resultados de dispensación, la cápsula comprende además un elemento de sellado dispuesto en el borde con pestaña que está configurado para hacer un sello fluídico con la máquina de dispensación, en particular, con un elemento de alojamiento en forma de saliente de la máquina de dispensación, siendo la cápsula insertable en el elemento de alojamiento en forma de saliente.

El elemento de sellado impide un flujo de salida del líquido presurizado a alta presión operativa de la máquina de dispensación y, en uso, es aplastado entre el elemento de alojamiento de la máquina de dispensación y la placa de dispensación del dispositivo de dispensación.

Un ejemplo de una cápsula con elemento de sellado se proporciona mediante la patente EP1654966, en la que la carcasa es de aluminio y el elemento de sellado es un anillo elástico de caucho de silicona fijado al borde con pestaña. El uso de aluminio para la carcasa de la cápsula es particularmente ventajoso porque permite mantener el producto inicial durante mucho tiempo dentro de la cavidad, siendo impermeable al oxígeno y al vapor de agua. Sin embargo, la colocación del anillo elastomérico en la carcasa de silicona requiere dispositivos para aplicar el caucho de silicona en el borde con pestaña y es difícil de producir, con la consecuencia de que, si el elemento de sellado se aplica de forma imprecisa, pueden producirse fugas de agua no deseadas durante la dispensación de la bebida.

Además, aunque el propio aluminio es reciclable, un cuerpo formado por la carcasa de aluminio y por el elemento de sellado de caucho de silicona ya no es reciclable, y esto constituye un problema para la necesidad cada vez más sentida de hacer un producto totalmente reciclable a los efectos de la eliminación de residuos. Para ello, se han generalizado en el mercado las cápsulas en las que la carcasa es de aluminio y el elemento de sellado es un anillo de material compostable, por ejemplo, el elemento de sellado es de papel o de fibras naturales para conseguir que la cápsula solo tenga material compostable o completamente reciclable.

El documento WO2019092144 divulga una cápsula que tiene una carcasa hecha de aluminio y un anillo a base de celulosa.

En las cápsulas con carcasa de aluminio, el borde con pestaña es plano y comprende un reborde anular de extremo, en el que un borde de la carcasa de aluminio se pliega sobre sí mismo de acuerdo con el estado de la técnica y se extiende simétricamente, en una dirección paralela a un eje de simetría de la cápsula, hacia la pared de base y en el lado opuesto a la misma.

Al realizar pruebas experimentales de dispensación con cápsulas en las que el elemento de sellado no es caucho de silicona, sino material a base de celulosa, por ejemplo, papel y/o cartón, el solicitante observó que pueden producirse operaciones de dispensación defectuosas.

Por ejemplo, el solicitante ha comprobado que, en muchas operaciones de dispensación, por ejemplo, de café expreso, la bebida puede estar precedida por la dispensación únicamente de agua.

Esta defectuosidad se debe a la aparición de fugas de agua por la parte delantera y/o trasera de la máquina de dispensación que, al conducirse al recipiente de fruición destinado a recibir posteriormente la bebida, diluye de forma no deseada la bebida a obtener.

Tales fugas son pérdidas fluídicas que pueden ser pérdidas frontales y/o traseras.

El solicitante también ha comprobado que en la misma o en otras operaciones de dispensación, la cápsula puede quedar suspendida en la máquina y no caer automáticamente en el recipiente interior destinado a recibir las cápsulas ya utilizadas. El usuario se ve así obligado a abrir la máquina para liberar manualmente la cápsula atrapada para poder seguir utilizando la máquina de dispensación en las operaciones de dispensación posteriores.

Este otro defecto se debe a que la cápsula queda acoplada al elemento de alojamiento de la máquina de dispensación, sin desacoplarse automáticamente.

El propósito técnico que constituye la base de la presente invención es, por lo tanto, poner a disposición una cápsula que supere los inconvenientes de las cápsulas de tipo conocido.

Otro objeto de la presente invención es obtener una cápsula con carcasa de aluminio y elemento de cierre fabricado con material de papel en la que el porcentaje de defectos, es decir, el porcentaje de operaciones de dispensación defectuosas con respecto al total de operaciones de dispensación realizadas sea inferior a los defectos de las cápsulas de tipo conocido para aumentar la eficiencia de dispensación.

Otro propósito adicional de la presente invención es obtener una cápsula, que sea simple de hacer y de coste moderado, con una carcasa de aluminio y un elemento de sellado hecho de material de papel que asegure una buena calidad de extracción de la bebida, reduciendo las pérdidas fluídicas, asegurando al mismo tiempo el desacoplamiento automático al final de la dispensación.

Estos fines especificados se logran mediante una cápsula de acuerdo con la presente invención, que comprende las características técnicas expuestas en una o más de las reivindicaciones adjuntas.

Otras características y ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción indicativa y, por lo tanto, no limitativa, de una realización preferida, pero no exclusiva, de una cápsula como se ilustra en los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista en perspectiva de una cápsula de acuerdo con la presente invención, en el lado de una pared de base de la cápsula, en la que por motivos de claridad se separa un elemento de cubierta fijado a un borde con pestaña de la cápsula;

La figura 2 muestra una sección en perspectiva de la cápsula de la figura 1, en el lado opuesto al lado de la pared de base;

La figura 3 es una vista en sección de la cápsula de la figura 1;

La figura 4 muestra una ampliación de la vista de la figura 3, en la que se muestra en detalle el borde con pestaña, un reborde anular de extremo y un elemento de sellado realizado en forma de anillo y asociado al borde con pestaña;

La figura 5 muestra una ampliación del borde con pestaña de una variante de la cápsula de la figura 1, en la que el anillo está formado por una capa y una capa adicional, unidas entre sí y fijadas al borde con pestaña mediante una capa de unión y una capa de unión adicional;

La figura 6 muestra una ampliación del borde con pestaña de otra variante de la cápsula de la figura 1, en la que el anillo se apoya en una porción de conexión del borde con pestaña;

La figura 7 muestra una ampliación del borde con pestaña de otra variante diferente de la cápsula de la figura 1, en la que el elemento de sellado comprende un anillo y un anillo adicional, dispuestos en el lado opuesto del borde con pestaña y frente al anillo;

La figura 8 muestra una ampliación del borde con pestaña de otra variante más de la cápsula de la figura 1, en la que el anillo se apoya en una porción de conexión del borde con pestaña y una zona exterior del anillo está flexionada hacia la pared de base.

En la siguiente descripción, los mismos elementos se indican con los mismos números de referencia en las diversas figuras. También se señala que, a menos que se indiquen explícitamente las diferencias, los mismos elementos se consideran aplicables a todas las diferentes variantes.

Con referencia a las figuras adjuntas 1 a 8, con 1 se indica una cápsula de acuerdo con la presente invención, que se puede utilizar en una máquina de dispensación, que no se ilustra. Más precisamente, la cápsula 1 se puede insertar en una cámara, que no se ilustra, de la máquina de dispensación.

La cápsula 1 comprende una carcasa 2 que tiene un eje Z de extensión longitudinal mostrado en la figura 3, por ejemplo, un eje de simetría. La carcasa 2 se extiende alrededor del eje Z.

La carcasa 2, como se verá mejor en detalle a continuación, es preferentemente de aluminio, por ejemplo, por embutición.

La carcasa 2 tiene sustancialmente forma de cono truncado, es decir, tiene forma de vaso o taza. La carcasa 2 comprende una pared de base 201 y una pared lateral 202, que definen una cavidad que está abierta, que se muestra en las figuras 2 y 3, y un borde con pestaña 204, que se extiende desde la pared lateral 202.

En detalle, la pared lateral 202 es divergente desde la pared de base 201.

La cavidad 203 es adecuada para contener un producto inicial (no ilustrado) a combinar con un fluido (no ilustrado) para obtener un producto final (no ilustrado). El fluido es, preferentemente, un líquido presurizado caliente o frío que se introduce en la cavidad 203 en una etapa de inyección del fluido para obtener el producto final. Como se ha dicho anteriormente, el producto inicial es, por ejemplo, un producto alimenticio en polvo, soluble, liofilizado, deshidratado, concentrado, percolable, liofilizado, por ejemplo, café; alternativamente, la preparación inicial puede ser, por ejemplo, un producto alimenticio a base de hojas, por ejemplo, té. El fluido es preferentemente agua, caliente y a presión, que permite obtener una bebida, por ejemplo, café, cebada, té o bebida de hierbas.

El borde con pestaña 204 comprende un reborde anular 205, que forma el extremo del borde con pestaña 204.

Un borde 2' de la carcasa 2 puede estar, preferiblemente, doblado en el reborde 205, de manera que quede posicionado dentro del reborde 205. No obstante, pueden ser posibles otras configuraciones del borde 2'.

La cápsula 1 comprende un elemento de cubierta 3 fijado al borde con pestaña 204 para cerrar la cavidad 203. El elemento de cubierta 3 se fija al borde con pestaña 204 mediante soldadura por calor o ultrasonidos, o encolado, opuesto a la pared de base 201.

El elemento de cubierta 3 es perforable mediante un dispositivo de dispensación de la máquina de dispensación, de modo que el producto final pueda distribuirse a través del elemento de cubierta 3.

Un elemento de sellado 4 está asociado con el borde con pestaña 204 en el lado de la pared de base 201 para hacer un sello fluídico con la máquina de dispensación, por ejemplo, con un elemento de carcasa de la máquina de dispensación, teniendo el elemento de carcasa una forma de saliente.

El elemento de sellado 4 comprende un cuerpo anular 401 hecho de un material a base de celulosa que se hace como un anillo de papel o cartón, o un anillo de fibra natural o un anillo hecho de una composición que comprende una combinación de estos materiales.

A continuación, por motivos de simplicidad, pero sin limitar el alcance, se citará el anillo 401 como de papel y/o cartón.

Debido al hecho de que el elemento de sellado 4 comprende el anillo 401 a base de celulosa, el elemento de sellado 4 se fabrica fácilmente y además hace que la cápsula 1 sea completamente reciclable.

El borde con pestaña 204 comprende una primera porción 206, que comprende el reborde anular 205, una segunda porción 207, contigua a la pared lateral 202, y una porción de conexión 208, entre la primera porción 206 y la segunda porción 207.

La porción de conexión 208 tiene una forma que conecta entre sí la primera porción 206 y la segunda porción 207.

La segunda porción 207 es anular y se encuentra en un primer plano, la primera porción 206 está desplazada hacia la pared de base 201 y está al menos a una distancia D predeterminada desde el primer plano, definiéndose entre la porción de conexión 208 y la pared lateral 202 un asiento 209 en el que se aloja, al menos parcialmente, el anillo 401.

Como se verá, esto permite obtener un sellado fluídico reforzado y un desacoplamiento efectivo de la máquina de dispensación después de la dispensación. El asiento 209 es cóncavo y el desplazamiento de la primera porción 206, con todo el reborde anular 205, hacia la pared de base 201 contribuye a delimitar más el asiento 209 hacia la pared de base 201.

Debido al hecho de que la primera porción 206 se desplaza hacia la pared de base 201 y crea el asiento 209 en el que se aloja al menos parcialmente el anillo 4, el solicitante ha podido comprobar experimentalmente una mejora del sello fluídico y, por lo tanto, una cantidad reducida de pérdidas fluídicas frontales y/o traseras, y una mejora considerable de la defectuosidad debido a la caída de la cápsula 1 al final de la dispensación.

Como se ha indicado anteriormente, el término "pérdidas fluídicas" significa fugas de agua por la parte frontal y/o trasera de la máquina de dispensación que se deben a una estanqueidad fluídica defectuosa entre el elemento de sellado 4 y la máquina de dispensación.

En cuanto al sello fluídico, el desplazamiento y el consiguiente cambio de nivel entre la primera porción 206 en la que se encuentra el reborde anular 205 y la segunda porción 207, que se encuentra en el primer plano, permite generar una deformación en el borde con pestaña 204, en la porción de conexión 208, lo que hace que el borde con pestaña 204 se adapte más fácilmente cuando el borde con pestaña 204, junto con el anillo 401, se sujeta entre el elemento de alojamiento y una placa de dispensación (no ilustrada) de la máquina de dispensación.

Como ya se describió anteriormente, la placa de dispensación está provista de una pluralidad de elementos puntiagudos (no mostrados) que, cuando aumenta la presión del fluido dentro de la cápsula, se acoplan con el elemento de cubierta 3 para perforar el elemento de cubierta 3 en una pluralidad de diferentes zonas

Por otro lado, en lo que respecta a la caída de la cápsula 1 al final de la dispensación, el asiento 209 es capaz de contener internamente el anillo 401 y, por lo tanto, el posible rozamiento entre el papel y las guías de expulsión (no mostradas) de la máquina de dispensación puede evitar que pueda impedir el correcto desacoplamiento de la cápsula 1.

Debido al hecho de que el borde con pestaña 204 tiene el reborde anular 205 desplazado y debido al hecho de que el anillo de papel puede alojarse al menos parcialmente en el asiento 209, la cápsula 1 de acuerdo con la presente invención tiene un efecto técnico sorprendente porque es capaz de reducir significativamente tanto los defectos ligados a las pérdidas fluídicas como los defectos ligados al desacoplamiento automático de la máquina de dispensación.

Cabe señalar que la primera porción 206 está contenida en un semiespacio orientado hacia la pared de base 201, cuyo semiespacio está definido por un segundo plano que se encuentra a dicha distancia D predeterminada.

En otras palabras, la distancia D es la distancia a la que se desplaza la porción exterior del borde con pestaña 204, que corresponde a la primera porción 206, que también comprende el reborde anular 205.

Cabe señalar que la primera porción 206 comprende una parte anular 206', que es contigua a la porción de conexión 208 y es plana, estando dispuesta la parte anular 206' en el segundo plano.

La distancia D se puede medir así en una dirección paralela al eje Z entre la segunda porción 207 del borde anular con pestaña 204 y la parte anular 206' de la primera porción 206.

La distancia D predeterminada está preferentemente comprendida entre 0,10 mm y 0,90 mm, aún más preferentemente comprendida entre 0,20 mm y 0,60 mm, aún más preferentemente igual a 0,30.

La distancia D predeterminada también puede ser igual a 0,50 mm.

Considerando una dimensión del reborde anular 205 en una dirección paralela al eje Z, que es, por ejemplo, igual a 1,30 mm y considerando una distancia D igual a 0,30 mm, se puede observar que, de esta manera, un extremo 205' del reborde anular 205 se extiende hasta la pared de base 201 hasta una distancia D' desde el primer plano que es igual a 1,60 mm.

Con relación a la distancia D y al espesor del anillo 401, se observa que el anillo 401 puede estar contenido enteramente, en una dirección paralela al eje Z, dentro del asiento 209 o puede sobresalir del mismo y estar delimitado por el reborde anular 205 y estar contenido dentro de las dimensiones generales del reborde anular 205 dentro de la distancia D'.

En otras palabras, al estar completamente desplazado hacia la pared de base 201, el reborde anular 205 contribuye a delimitar más lateralmente el asiento 209 y define, junto con la porción de conexión 208, una pared exterior respectiva del asiento 209, que en el lado opuesto orientado hacia la pared lateral 202 de la cápsula. Con los valores proporcionados anteriormente a modo de ejemplo, el asiento 209 está delimitado lateralmente por la porción de conexión 208 y/o por el reborde anular 205 hasta 1,60 mm.

En una dirección paralela al eje Z, la distancia D' desde el primer plano es preferiblemente mayor que el espesor del anillo 401 para contener el anillo 401 completamente dentro del asiento 209.

La porción de conexión 208 puede tener una conformación troncocónica escalonada, como se muestra en las figuras 3 a 8, o una conformación curva, por ejemplo, con un cambio de inclinación, que no se ilustra.

En otras palabras, la porción de conexión 208 puede tener la forma de una superficie plana que conecta la primera porción 206 y la segunda porción 207 o como una superficie en la que está presente un cambio de curvatura.

Cabe señalar que el anillo 401 está asociado con el borde con pestaña 204 al menos en una región destinada a crear el sello fluídico con la máquina de dispensación y que está en la región con la que, durante la dispensación, se acoplan los elementos de alojamiento en forma de saliente.

Como se muestra en las figuras 4, 5 y 7, el anillo 401 puede asociarse solo con la segunda porción 207 sin apoyarse necesariamente en la porción de conexión 208 y/o el reborde anular 205 y/o la pared lateral 202.

En este caso, como se verá en detalle a continuación, el anillo 401 se puede unir al borde con pestaña 204 mediante una capa de unión, configurada para permitir la unión de la capa a base de celulosa con el borde con pestaña 204. El anillo 401 puede comprender una zona exterior 402, que se muestra en las figuras 6 y 8, que se extiende hasta apoyarse en la porción de conexión 208.

En otras palabras, la extensión radial del anillo 401 puede ser tal que se apoye en la porción de conexión 208 y/o el reborde anular 205, si el espesor del anillo 401 es tal que se apoye en este último. El anillo 401 puede comprender una zona interior 403 desde la que se extiende la zona exterior 402.

Opcionalmente, el anillo 401 se puede retener asociado a la carcasa 2 por interferencia entre la zona exterior 402 y la porción de conexión 208 y/o el reborde anular 205.

Debido a esta interferencia con la porción de conexión 208 y/o el reborde anular 205, el anillo 401 se puede asociar de manera estable con la cápsula 1 sin necesidad de fijarse más al borde con pestaña 204.

Esto aumenta la simplicidad constructiva de la cápsula 1.

Si la zona exterior 402 del anillo 401 se apoya sobre la porción de conexión 208, dicha zona exterior 402 puede flexionarse hacia la pared de base 201, como se muestra en la figura 8. Si la zona interior 403 es plana, la zona exterior 402 que está flexionada puede extenderse desde allí.

Sin embargo, independientemente del hecho de que la zona exterior 402 pueda apoyarse o no en la porción de conexión 208, la zona interior 403 puede extenderse hasta apoyarse en la pared lateral 202 de la cápsula 2, de una manera no ilustrada.

Si, por ejemplo, el anillo 401 tiene aproximadamente 1 mm de ancho y se extiende hasta apoyarse en la pared lateral 202, el sello fluídico con el elemento de alojamiento de la máquina de dispensación está garantizado de todos modos. Opcionalmente, el anillo 401 puede quedar retenido asociado a la cápsula 1 por interferencia entre la zona interior 403 y la pared lateral 202.

Debido a esta interferencia con la pared lateral 202, el anillo 401 se puede asociar de forma estable con la cápsula 1 sin necesidad de fijarlo más al borde con pestaña 204.

Nuevamente, esto aumenta la simplicidad constructiva de la cápsula 1.

En una versión, el anillo 401 puede tener forma de L y tener una porción lateral conformada para seguir un perfil de la pared lateral 202.

Como se muestra en las figuras 2 a 4, y en las figuras 7 y 8, el anillo 401 puede comprender una sola capa de material a base de celulosa destinado a contactar con la máquina de dispensación 5. La capa puede ser, por ejemplo, de papel o cartón, con un gramaje comprendido entre 250 g/m2 y 900 g/m2, preferentemente comprendido entre 300 g/m2 y 750 g/m2, preferentemente igual a 700 g/m2.

El término gramaje significa un valor de densidad del papel y/o del cartón, que se expresa como un valor en gramos por metro cuadrado. Si bien el papel y/o el cartón tiene un espesor que suele depender del gramaje utilizado, el espesor del papel y/o cartón puede variar según diferentes factores, como, por ejemplo, el tipo de procesamiento realizado durante la producción del papel y/o cartón o la cantidad de fibra de madera presente en el mismo.

De hecho, para un mismo gramaje, pueden existir papeles y/o cartones de alta densidad que tengan un espesor establecido y pueden existir papeles y/o cartones de baja densidad que tengan un espesor superior al espesor establecido.

Por esta razón, aunque el gramaje preferido para hacer el anillo de papel está comprendido en un intervalo de gramaje como se ha expuesto anteriormente, el espesor del anillo 401 también se indicará a continuación porque las pruebas experimentales realizadas se basaron en el espesor del anillo 401.

En una versión que no se muestra, el anillo 401 puede comprender una capa a base de celulosa dispuesta externamente y una capa de unión (que no se muestra) configurada para permitir que la capa a base de celulosa se una al borde con pestaña 204.

En otras palabras, el anillo de papel o cartón 401, que constituye el elemento de sellado 4, puede estar hecho de una sola capa de papel y/o cartón, como se muestra en las figuras 2 a 4, y en las figuras 7 y 8, y ser retenido por interferencia o ser adicionalmente fijado opcionalmente por la capa de unión al borde con pestaña 204 de aluminio.

La capa de unión es una capa de material adhesivo que es activable por calor. Como se muestra en las figuras 5 y 6, el anillo 401 puede comprender una capa a base de celulosa 404, dispuesta hacia el exterior en contacto con la máquina de dispensación, estando la capa de unión 405 configurada para permitir que el anillo 401 se una al borde con pestaña 204, pero el anillo 401 también puede comprender una capa adicional 406 de material a base de celulosa y una capa de unión adicional 407, uniendo esta última la capa a base de celulosa 404 y la capa a base de celulosa adicional 406, estando unida la capa a base de celulosa adicional 406 al borde con pestaña 204 mediante la capa de unión 405.

El anillo 401 puede estar hecho, en otras palabras, con una doble capa a base de celulosa.

Opcionalmente, según una versión que no se muestra, la capa exterior 404 puede tener forma de L para seguir al menos parcialmente tanto el borde con pestaña 204 como la pared lateral 202.

La capa de unión 405, en versión monocapa o bicapa de material a base de celulosa, puede ser de material adhesivo o de un material como polietileno, o poliolefina o ácido poliláctico (PLA), que cuando se aplica al borde con reborde por calor, se vuelve pegajoso y une la capa adicional 406 al borde con pestaña 204, y más precisamente a la segunda porción 207 del borde con pestaña 204.

Las mismas consideraciones también son válidas para la capa de unión adicional 407, configurada para unir la capa a base de celulosa 404 y la capa a base de celulosa adicional 406, que es una capa de material adhesivo que es activable por calor.

La capa de unión 405 y, opcionalmente, la capa de unión adicional 407 también pueden estar hechas de cola caliente que actúa cuando se activa con calor.

De lo contrario, la capa de unión 405 y opcionalmente la capa de unión adicional 407 pueden activarse mediante soldadura por ultrasonidos.

Cada capa a base de celulosa, es decir, la capa 404 y la capa adicional 406, pueden tener, por ejemplo, un gramaje igual a 350 g/m2 para un total de 700 g/m2. De acuerdo con una versión, que no se muestra, el borde con pestaña 204, y preferiblemente toda la carcasa 2, pueden recubrirse externamente, opcionalmente con una laca, que puede ser transparente o coloreada, que es adecuada para unirse con la capa de unión 405 cuando la capa de unión 405 se ablanda, o se funde, por calor o con ultrasonidos, para obtener la adhesión de la capa de unión 405 al borde con pestaña 204.

La laca está configurada para recubrir exteriormente el aluminio, personalizando al mismo tiempo el aluminio si se colorea, y para facilitar la adherencia de la capa de unión 405 al aluminio de la carcasa 2. De hecho, la laca puede combinarse con el polietileno, o con el ácido poliláctico, cuando ambos se calientan (la laca también se puede calentar opcionalmente), siendo activable por calor, para permitir que el anillo de celulosa se una a la laca que recubre el aluminio.

Preferiblemente, la laca se selecciona para que sea compatible con la capa de unión 405, asegurando así una soldadura o adhesión permanente adecuada para no separar el anillo 401 del borde con pestaña 204, incluso durante la dispensación.

Debido al hecho de que el anillo 401 puede estar formado por un par de capas a base de celulosa 404, 406 que se unen entre sí, es posible seleccionar cada capa 404, 406 de manera apropiada en términos del gramaje y/o del espesor y/o de la composición.

Por ejemplo, la capa 404 dispuesta exteriormente puede elegirse con un gramaje y/o espesor y/o composición diferente de la otra capa 406, dispuesta interiormente, de manera que el anillo 401 tenga las características requeridas para el sellado fluídico y el desacoplamiento del elemento de alojamiento de la máquina de dispensación, como se verá en detalle a continuación, pero al mismo tiempo también tiene un coste reducido.

Por ejemplo, la capa externa 404 se puede seleccionar con una densidad más baja que la capa adicional 406 debajo de la capa externa 404, para deformarse mejor y promover el sello fluídico durante la dispensación, o se puede seleccionar mediante un color o textura que es diferente de la capa adicional 406 (que es preferiblemente de color blanco neutro), para poder ser distinguida por un usuario.

De acuerdo con una variante que se muestra en la figura 7, el elemento de sellado comprende un anillo adicional 408 hecho de un material a base de celulosa, que se fija al elemento de cubierta 3 en el lado opuesto al borde con pestaña 204.

El otro anillo 408 está alineado sobre el anillo 401 para formar un elemento de sellado estratificado 4, en el que la segunda porción plana 207 hecha de aluminio y el elemento de cubierta 3 unido a la misma están insertados entre el anillo 401 y el anillo adicional 408, dispuestos opuestos y enfrentados entre sí.

Para el anillo adicional 408, se aplica lo dicho anteriormente, y por lo tanto también el anillo adicional 408 puede estar hecho de una sola capa 404 de material a base de celulosa, unida al elemento de cubierta 3 mediante la capa de unión 405, o el anillo adicional 408 puede estar formado por la capa 404, la capa adicional 406 y la capa de unión 405 y la capa de unión adicional 407.

El anillo adicional 408 puede tener un gramaje y/o espesor y/o composición que es diferente del anillo 401.

Cabe señalar que, durante la dispensación, el anillo adicional 408 contribuye al sellado fluídico con la máquina de dispensación, pero también realiza la función de espaciador entre la cápsula 1 y la máquina de dispensación.

De hecho, el anillo adicional 408, que se coloca en contacto con la placa de dispensación de la máquina de dispensación, mantiene el borde con pestaña 204 separado de la placa de dispensación y desplaza el borde con pestaña 204 y el anillo 401 hacia la pared de base 201.

Como resultado, debido a la presencia del anillo adicional 408, un espesor reducido puede ser suficiente para el anillo 401, con la consiguiente ventaja financiera para seleccionar el material con el que se puede fabricar el anillo 401.

El anillo 401, o si está presente el otro anillo 408, tiene preferentemente un espesor constante.

Cabe señalar que, a partir de pruebas experimentales, se ha demostrado que es particularmente ventajoso, para minimizar el porcentaje de dispensación defectuosa causada por pérdidas fluídicas y/o desacoplamiento automático fallido de la cápsula, que el espesor del anillo 401 sea comprendido entre 0,30 mm y 1,2 mm, preferentemente comprendido entre 0,55 mm y 1,10 mm, aún más preferentemente comprendido entre 0,70 mm y 1,00 mm, preferentemente igual a 0,90 mm.

En una variante, se ha probado experimentalmente que la dispensación defectuosa disminuye también con un espesor del anillo 401 igual a 0,45 mm, como se demostrará a continuación.

En uso, el usuario inserta la cápsula 1 en una cámara de la máquina de dispensación que se abre para este propósito, por ejemplo, mediante un mecanismo de palanca. Usando el mismo mecanismo, el usuario puede cerrar la cámara para comenzar a dispensar y, cuando la cámara está cerrada, el elemento de alojamiento en forma de saliente de la máquina de dispensación puede comprimir el elemento de sellado 4, que es el anillo 401, de manera inelástica para hacer el sello fluídico. Durante la dispensación, el fluido presurizado se inyecta en la cápsula y el anillo 401, comprimido de manera inelástica mediante el elemento de alojamiento, realiza el sello fluídico con la máquina de dispensación.

Lo mismo sucede si la cápsula 1, además del anillo 401, comprende también el otro anillo 408, dispuesto en el lado opuesto del anillo 401.

Debido a la porción de conexión 208, en la que el borde con pestaña 204 se deforma para conectar la primera porción 206 desplazada hacia abajo y la segunda porción plana 207 con la que está asociado el anillo 401, el borde con pestaña 4 puede adaptarse más estrechamente a la máquina de dispensación y así se puede mejorar el sello fluídico realizado por el anillo 401 con la propia máquina de dispensación.

Cuando se inyecta el líquido a presión, la presión del producto final aumenta en el interior de la cápsula, lo que a su vez deforma el elemento de cubierta 3 hacia los elementos puntiagudos de la placa de dispensación de la máquina de dispensación, que perforan el elemento de cubierta 3.

Al final de la dispensación, el usuario puede abrir la cámara accionando de nuevo el mecanismo de palanca para permitir el desacoplamiento de la cápsula 1.

Debido a que la porción de conexión 208 y/o la primera porción 206 que comprende el reborde anular 205 contienen el anillo 401 en el asiento 209, se evita la fricción entre el anillo 401 y las guías de expulsión de la máquina de dispensación y esto permite reducir el porcentaje de defectos de la máquina de dispensación que se deben a la suspensión en la máquina. La cápsula 1 recién utilizada, tan pronto como el usuario abre la cámara, de hecho, puede desacoplarse del elemento de alojamiento y puede caer en el receptáculo de recuperación de las cápsulas ya utilizadas. Las pruebas experimentales realizadas por el solicitante han demostrado que al hacer una cápsula de aluminio 1 con el elemento de sellado 4 hecho como un anillo de papel 401 y al mover la primera porción 206 del borde con pestaña 204 que comprende el reborde anular 205 hacia la pared de base 201, se reducen el defecto que está relacionado con las pérdidas fluídicas delanteras y/o traseras y el defecto que está relacionado con el desacoplamiento fallido de la cápsula 1 al final de la dispensación.

Las pruebas experimentales se realizaron utilizando las siguientes máquinas de café Nespresso™: Essenza Mini™ y Citiz™.

Se realizaron una primera serie de pruebas y una segunda serie de pruebas utilizando cápsulas con una carcasa de aluminio de tipo conocido y un elemento de sellado realizado como un anillo de papel, en el que la carcasa comprende un borde con reborde plano de aluminio y un reborde anular de extremo que, en una dirección paralela al eje Z, se extiende simétricamente hacia una pared de base de la carcasa y en el lado opuesto a la misma.

En la primera serie de pruebas se utilizó un anillo de papel con un espesor de 0,45 mm, en la segunda serie de pruebas se utilizó un anillo de papel con un espesor de 0,90 mm.

Se realizó una tercera serie de pruebas y una cuarta serie de pruebas utilizando cápsulas 1 con carcasas 2 de aluminio de acuerdo con la invención y elemento de sellado 4 realizado como un anillo de papel, en el que la carcasa 2 comprende un borde con pestaña 204 que comprende una primera porción 206 que comprende el reborde anular 205 desplazado hacia la pared de base 201 una distancia D igual a 0,30 mm. En la tercera serie de pruebas se utilizó un anillo de papel con un espesor de 0,45 mm, en la cuarta serie de pruebas se utilizó un anillo de papel con un espesor de 0,90 mm.

En las pruebas realizadas, todas las cápsulas se llenaron con la misma dosis de café de 5,50 g.

Ejemplo Comparativo 1

Se realizó una primera serie de pruebas (96 operaciones de dispensación) utilizando cápsulas como se ha indicado anteriormente, con carcasa de aluminio de tipo conocido con borde plano con pestaña y un elemento de sellado realizado como un anillo de papel de 0,45 mm de espesor.

Ejemplo Comparativo 2

Se realizó una segunda serie de pruebas (35 operaciones de dispensación) utilizando cápsulas como se ha indicado anteriormente, con carcasa de aluminio de tipo conocido con un borde plano con pestaña y un elemento de sellado realizado como un anillo de papel de 0,90 mm de espesor.

Ejemplo 3 de acuerdo con la invención

Se realizó una tercera serie de pruebas (40 operaciones de dispensación) utilizando cápsulas según la invención, con borde con pestaña con la primera porción 206 desplazada, en las que el elemento de sellado está realizado como un anillo de papel 401 de 0,45 mm de espesor.

Ejemplo 4 de acuerdo con la invención

Se realizó una cuarta serie de pruebas (40 operaciones de dispensación) utilizando cápsulas según la invención, con el borde con pestaña con la primera porción 206 desplazada, en las que el elemento de sellado está realizado como un anillo de papel 401 de 0,90 mm de espesor.

La siguiente tabla muestra el porcentaje de defectos encontrados en cada serie de pruebas, expresando las operaciones de dispensación defectuosas como un porcentaje del total de operaciones de dispensación realizadas.

(1) Todas las suspensiones de la máquina se detectaron en una de las cafeteras probadas.

(2) Aproximadamente el 66 % de las suspensiones en la máquina se detectaron en una de las máquinas de café probadas, la misma en la que se produjeron las suspensiones en la máquina del Ejemplo Comparativo 1.

(3) Todas las pérdidas fluídicas se detectaron en una de las cafeteras probadas, la misma en la que se produjeron las suspensiones en la máquina del Ejemplo Comparativo 1.

(4) Todas las pérdidas fluídicas se detectaron en una de las cafeteras probadas, la misma en la que se detectaron las suspensiones en la máquina del Ejemplo Comparativo 1.

Como ya se ha indicado anteriormente, suspensión en la máquina significa que la cápsula, al final de la dispensación, queda acoplada al elemento de alojamiento de la máquina de dispensación y no se desacopla automáticamente. Como ya se ha indicado anteriormente, se entiende por pérdidas fluídicas las pérdidas frontales y/o traseras que se producen en presencia de fugas de agua por la parte frontal y/o trasera de la máquina de dispensación.

Experimentalmente, se ha establecido que la conformación del borde con pestaña 204 de acuerdo con la presente invención es capaz de influir positivamente tanto en los defectos debidos a las pérdidas fluídicas como en los defectos debidos al desacoplamiento de la cápsula después de la dispensación.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una cápsula (1) que comprende:

- una carcasa (2) que se extiende alrededor de un eje (Z), cuya carcasa (2) comprende una pared de base (201) y una pared lateral (202) que definen una cavidad (203) que contiene un producto inicial a combinar con un fluido para obtener un producto final, y un borde con pestaña (204) que se extiende desde dicha pared lateral (202) y que comprende un reborde anular (205);

- un elemento de cubierta (3), fijado al borde con pestaña (204) para cerrar la cavidad (203);

- un elemento de sellado (4), asociado al borde con pestaña (204) para realizar un sello fluídico con una máquina de dispensación; en la que

- la carcasa (2) está hecha de aluminio y el elemento de sellado (4) comprende un anillo a base de celulosa (401); y en la que

- el borde con pestaña (204) comprende una primera porción (206) que comprende el reborde anular (205), una segunda porción (207), contigua a la pared lateral (202), y una porción de conexión (208), entre la primera porción (206) y la segunda porción (207); en la que la segunda porción (207) es anular y se encuentra en un primer plano entre la porción de conexión (208) y la pared lateral (202) definiéndose un asiento (209) en el que, al menos parcialmente, se aloja el anillo (401); estando caracterizada la cápsula por que la primera porción (206) está desplazada hacia la pared de base (201) y está al menos a una distancia (D) predeterminada desde el primer plano.

2. La cápsula según la reivindicación 1, en la que la primera porción (206) está contenida en un semiespacio que está orientado hacia la pared de base (201), cuyo semiespacio está definido por un segundo plano que se encuentra a dicha distancia (D) predeterminada.

3. La cápsula según la reivindicación 2, en la que la primera porción (206) comprende una parte anular (206'), que es ^{contigua a la porción de conexión (208) y es plana, estando la parte anular (}206^{') dispuesta en el segundo plano.}

4. La cápsula según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicha distancia (D) predeterminada está comprendida entre 0,10 mm y 0,90 mm, aún más preferentemente comprendida entre 0,20 mm y 0,60 mm, aún más preferentemente igual a 0,30.

5. La cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la porción de conexión (208) tiene una conformación curva con un cambio de inclinación o una conformación de cono truncado escalonado.

6. La cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el anillo (401) comprende una zona exterior (402) que se extiende al menos hasta apoyarse en la porción de conexión (208) y, opcionalmente, en la que el anillo (401) se retiene asociado a la carcasa (2) por interferencia entre la zona exterior (402) y la porción de conexión (208) y/o el reborde anular (205).

7. La cápsula según la reivindicación 6, en la que la zona exterior (402) se apoya en la porción de conexión (208) y está flexionada hacia la pared de base (201), comprendiendo el anillo (401) una zona interior plana (403) desde la que se extiende la zona exterior (402) flexionada.

8. La cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el anillo (401) comprende una zona interior (403) que se extiende al menos hasta apoyarse en la pared lateral (202) de la cápsula (1) y es plana; y opcionalmente en la que el anillo (401) queda retenido asociado a la cápsula por interferencia entre la zona interior (403) y la pared lateral (202).

9. La cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el anillo (401) comprende una única capa (404) de material a base de celulosa destinada a contactar con la máquina de dispensación; y en la que el anillo (401) comprende adicionalmente una capa de unión (405) configurada para permitir la unión del anillo (401) al borde con pestaña (204); en la que la capa (404) y el borde con pestaña (204) se unen entre sí por medio de la capa de unión (405).

10. La cápsula según una de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el anillo comprende una capa (404) de material a base de celulosa destinada a contactar con la máquina de dispensación y además una capa de unión (405) configurada para permitir que el anillo (401) esté unido al borde con pestaña (204); comprendiendo además el anillo (401) una capa adicional (406) de material a base de celulosa y una capa de unión adicional (407), uniendo la capa de unión adicional (407) la capa a base de celulosa (404) y la capa a base de celulosa adicional (406) entre sí, estando unidas entre sí la capa a base de celulosa adicional (406) y el borde con pestaña (204) mediante la capa de unión (405).

11. La cápsula según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento de sellado (4) comprende un anillo a base de celulosa adicional (408), estando fijado el anillo a base de celulosa adicional (408) al elemento de cubierta (3) en el lado opuesto al borde con pestaña (204); y opcionalmente en la que el anillo adicional (408) está alineado con el anillo (401) para formar un elemento de sellado estratificado (4), en la que la segunda porción (207) y el elemento de cubierta (3) se insertan entre el anillo (401) y el anillo adicional (408), dispuestos opuestos y enfrentados entre sí.

12. La cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el anillo (401) tiene un espesor comprendido entre 0,30 mm y 1,2 mm, preferentemente comprendido entre 0,55 mm y 1,10 mm, aún más preferentemente comprendido entre 0,70 mm y 1,00 mm, preferentemente 0,90 mm.

13. La cápsula según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el anillo (401) puede estar hecho, por ejemplo, de papel o cartón, con un gramaje comprendido entre 250 g/m2 y 900 g/m2, preferentemente comprendido entre 300 g/m2 y 750 g/m2.

14. La cápsula según la reivindicación 13, cuando depende de la reivindicación 9, en la que el gramaje de la capa única (404) es igual a 700 g/m2.

15. La cápsula según la reivindicación 13, cuando depende de la reivindicación 10, en la que la capa (404) y la capa adicional (406) tienen un gramaje igual a 350 g/m2.