ES1295947U - Cápsula para preparar infusiones - Google Patents

Abstract

Cápsula (1) para preparar una infusión en una máquina (100) para preparar una infusión que a lo largo de un eje longitudinal (L) comprende (a) un cuerpo principal (2) a modo de contenedor que comprende (i) una pared lateral (6), (ii) una primera base (8) cerrada, (iii) una segunda base (10) abierta y (iv) un reborde (12) periférico que sobresale perimetralmente hacia fuera de dicha segunda base (10) de dicho cuerpo principal (2), (b) una tapa (4), (c) estando dicho cuerpo principal (2) y dicha tapa (4) unidos entre sí de manera que delimitan una cámara de infusión (18) para contener un producto de infusión (200) para preparar dicha infusión haciendo pasar un líquido a presión a través de dicha cámara de infusión (18), entre un lado de inyección (26) y un lado de extracción (28) de dicha cápsula (1), y (d) un elemento de sellado (14) que presenta una superficie de sellado (20) deformable para proporcionar un cierre estanco cuando durante la preparación de dicha infusión, dicho elemento de sellado (14) está comprimido entre una parte fija (102) y una parte móvil (104) de dicha máquina (100), caracterizada por que dicho elemento de sellado (14) está formado entre dicha pared lateral (6) y dicho reborde (12) en forma de escalón hueco, sobresaliendo dicho escalón de dicho reborde (12) en la dirección de dicho eje longitudinal (L) y presentando dicha superficie de sellado (20) forma de bóveda.

Description

DESCRIPCIÓN

CÁPSULA PARA PREPARAR INFUSIONES

Campo de la invención

La invención se refiere a una cápsula para preparar una infusión en una máquina para preparar una infusión que a lo largo de un eje longitudinal comprende un cuerpo principal a modo de contenedor que comprende una pared lateral, una primera base cerrada, una segunda base abierta y un reborde periférico que sobresale perimetralmente hacia fuera de dicha segunda base de dicho cuerpo principal, una tapa, estando dicho cuerpo principal y dicha tapa unidos entre sí de manera que delimitan una cámara de infusión para contener un producto de infusión para preparar dicha infusión haciendo pasar un líquido a presión a través de dicha cámara de infusión, entre un lado de inyección y un lado de extracción de dicha cápsula, y un elemento de sellado que presenta una superficie de sellado deformable para proporcionar un cierre estanco cuando durante la preparación de dicha infusión, dicho elemento de sellado está comprimido entre una parte fija y una parte móvil de dicha máquina.

Estado de la técnica

Es conocido preparar infusiones de tipo té, café o similares a partir de conjuntos para preparar infusiones formados por una máquina para preparar infusiones que inyecta un fluido a presión de entre 1 y 20 bar, preferentemente agua caliente, en una cápsula que contiene una o múltiples dosis de la infusión a preparar, del tipo descrito al principio.

Uno de los problemas que presenta esta forma de preparar infusiones consiste en que es complicado lograr una correcta estanqueidad en el punto de contacto entre el borde anterior del porta-cápsulas de la máquina y el reborde de la propia cápsula. El porta-cápsulas se apoya con su borde anterior sobre el elemento de sellado de la cápsula previsto sobre el reborde. Si no se consigue una buena estanqueidad en este punto de apoyo, se producen pérdidas de fluido y una reducción de la presión del fluido inyectado en la cápsula. Como consecuencia las propiedades organolépticas de la bebida quedan directamente afectadas.

Se han propuesto soluciones tales como montar un elemento de sellado a modo de anillo de celulosa o de un material elástico de tipo caucho. No obstante, estas soluciones tienen un coste económico relevante y complejidad de producción.

Por otra parte, son conocidas soluciones en las que el cuerpo principal de la propia cápsula realiza la función de sellado respecto al porta-cápsulas.

Por ejemplo, el documento EP06013230A1 divulga una cápsula que comprende un cuerpo principal en forma de copa de cuya base inferior sobresale un reborde. Además, está previsto un elemento de sellado hueco en la superficie exterior de la cápsula. El elemento de sellado hueco sobresale en la dirección del eje longitudinal del cuerpo principal, alejándose del reborde y tiene forma de escalón, es decir, que según divulga este documento, se produce un aumento repentino del diámetro de la pared lateral de la cápsula. Con ello, la parte superior del elemento de sellado más alejada del reborde es una superficie plana destinada a actuar como superficie de sellado y que define esta forma de escalón. Durante el funcionamiento de la cápsula la superficie de sellado debe ser comprimida entre el miembro de cierre de una máquina para preparar infusiones y un porta-cápsulas para la entrada de agua. Una vez introducida la cápsula dentro de la máquina, el porta-cápsulas deforma plásticamente el elemento de sellado. Para ello, está previsto que el porta-cápsulas deforme la esquina del escalón del elemento de sellado hacia dentro y hacia abajo del escalón. Este elemento de sellado no funciona de forma tan satisfactoria cuando se producen descentrajes de la cápsula respecto al porta-cápsulas de la máquina.

El documento WO2021/005437A1 divulga también una cápsula de aluminio similar a la descrita en el párrafo anterior. Esta cápsula presenta un elemento de sellado hueco en la superficie exterior de la cápsula. El elemento de sellado hueco sobresale en la dirección del eje longitudinal del cuerpo principal, alejándose del reborde y tiene forma de escalón, con una superficie de sellado plana. Cuando el porta-cápsulas de la máquina para preparar infusiones se desplaza hasta su posición de cierre, el borde de sellado en forma de V del porta-cápsulas comprime la superficie anular plana de sellado y la deforma de manera que se crea en ella una especie de diente anular. La deformación de la superficie plana en V no siempre asegura una buena estanqueidad ya que la superficie plana de sellado cede con facilidad.

En ambos casos descritos se puede producir un sellado deficiente en la zona que el porta-cápsulas comprime el elemento de sellado contra la parte de apoyo de la máquina. Una estanqueidad deficiente tiene un efecto directo sobre las propiedades organolépticas de la infusión, ya que las pérdidas de presión en el elemento de sellado disminuyen la presión de preparación de la infusión.

Sumario de la invención

La invención tiene como finalidad proporcionar una cápsula para preparar infusiones del tipo indicado al principio, que mejore la estanqueidad entre el porta-cápsulas de la máquina y el elemento de sellado de la cápsula de una forma sencilla, de manera que se obtenga una infusión de características organolépticas superiores y constantes.

Esta finalidad se consigue mediante una cápsula para preparar infusiones del tipo indicado al principio, caracterizada porque dicho elemento de sellado está formado entre dicha pared lateral y dicho reborde en forma de escalón hueco, sobresaliendo dicho escalón de dicho reborde en la dirección de dicho eje longitudinal y presentando dicha superficie de sellado forma de bóveda.

En efecto, el elemento de sellado de la cápsula según la invención se basa en la combinación del efecto que proporciona el elemento de sellado en forma de escalón, en combinación con la estructura arquitectónica de la bóveda. La bóveda presenta una forma geométrica generada por el movimiento de por lo menos un arco generatriz alrededor de un eje, apoyándose este arco generatriz por un lado en la pared lateral de la cápsula en la que se forma el escalón y por el lado opuesto, sobre una pared del elemento de sellado o terminando el arco directamente sobre el reborde de la cápsula.

Gracias a ello, el elemento de sellado se deforma fácilmente por el efecto de deformación que proporciona el escalón, pero simultáneamente, la superficie de sellado es más rígida y resistente que la del escalón plano del estado de la técnica. La resistencia a la deformación bajo presión de la superficie de sellado y del escalón en combinación mejoran la estanqueidad del elemento de sellado respecto de las superficies de la máquina que lo comprimen. Como resultado, se producen menos pérdidas de presión y la infusión se prepara a mayor presión. Debido a ello, se obtiene una infusión con unas propiedades organolépticas mejores y más constantes, ya que se logra extraer mejor la esencia del producto de infusión.

En el contexto de la invención, la deformación bajo presión durante el cierre de la máquina se refiere a la presión ejercida por el porta-cápsulas de la máquina sobre el elemento de sellado de la cápsula para garantizar el cierre estanco, pero también acompañada por el efecto de arrastre del cuerpo de la cápsula en el sentido de la deformación que mejora la estanqueidad del conjunto durante su funcionamiento.

Con ello, el escalón y la superficie de sellado en forma de bóveda proporcionan un efecto sinérgico debido a que la cápsula se adapta mejor a los movimientos relativos de las partes fija y móvil de la máquina para preparar la infusión. Esto es así porque, en parte, la pared lateral de la cápsula puede acompañar la deformación del elemento de sellado, colaborando con un esfuerzo de recuperación elástica de la deformación que logra una mejor estanqueidad entre máquina y cápsula. Esta suma de factores conduce a una mejor estanqueidad que la de las cápsulas conocidas del estado de la técnica.

También es importante destacar que este tipo de elemento de sellado es menos exigente en cuanto a tolerancias de fabricación para que funcione correctamente, y a pesar de que exista un cierto descentraje entre la cápsula y la máquina de preparación de infusiones, se garantiza una correcta estanqueidad. Tanto si el portacápsulas se apoya sobre la cúspide de la bóveda, como si lo hace entre la pared lateral de la cápsula y la cúspide de la bóveda, se obtiene una estanqueidad mejorada respecto a las cápsulas conocidas.

Además, la invención abarca una serie de características preferentes que son objeto de las reivindicaciones dependientes y cuya utilidad se pondrá de relieve más adelante en la descripción detallada de una forma de realización de la invención.

De forma especialmente preferente, dicha bóveda está formada a partir de por lo menos por un eje directriz anular cuyo centro se encuentra sobre de dicho eje longitudinal y por lo menos un arco generatriz centrado en dicho eje directriz. Gracias a esta configuración se logra una fabricación simple del molde y se pueden formar bóvedas formadas por arcos como, por ejemplo, de medio punto o cañón, gótico o apuntado, de arco catenario. Estas son formas simples formadas a partir de por lo menos un arco generatriz alrededor del eje directriz de la bóveda.

En una forma de realización especialmente preferente dicha bóveda está formada como un arco exteriormente convexo de entre uno y tres ejes directrices y por lo menos un arco generatriz centrado en cada uno de dichos ejes directrices.

En otra forma de realización especialmente apropiada para la geometría de la cápsula, dicho por lo menos un arco generatriz presenta un radio de entre 0,4 mm y 5 mm, y preferentemente entre 0,6 y 4,5 mm.

En otra forma de realización la bóveda está formada por un eje directriz anular cuyo centro se encuentra sobre de dicho eje longitudinal L y por un arco generatriz de tipo elíptico, parabólico o catenario.

En otra forma de realización dicho por lo menos un eje directriz anular es un eje central de dicha bóveda, y dicho eje directriz está situado a una distancia radial de entre 14 y 17 mm de dicho eje longitudinal.

También para evitar roturas no deseadas en los extremos del arco, los extremos de dicha bóveda están redondeados.

En otra forma de realización que busca optimizar la fuerza de cierre de la máquina una primera altura de dicho elemento de sellado está comprendida entre 0,8 y 3 mm, y preferentemente entre 1,2 y 2 mm, siendo dicha primera altura medida desde la cara de dicho reborde enfrentada a dicha tapa hasta la parte más alejada de dicha superficie de sellado. Esto representa un buen compromiso entre rigidez del elemento de sellado y espacio ocupado por el escalón.

Preferentemente para garantizar un buen comportamiento mecánico del efecto del escalón en el elemento de sellado, en combinación con la forma de bóveda, una segunda altura de dicho elemento de sellado en el punto inferior de dicho escalón adyacente a dicha cámara de infusión está comprendida entre 0,5 y 2,7 mm, y preferentemente entre 0,8 y 1,8 mm, siendo dicha segunda altura medida desde la cara de dicho reborde enfrentada a dicha tapa, hasta dicho punto inferior de dicho escalón.

Preferentemente, para garantizar un buen comportamiento mecánico del efecto del escalón en el elemento de sellado, en combinación con la forma de bóveda, cuando dicho elemento de sellado ha sido comprimido entre dicha parte fija y dicha parte móvil cuando dicha máquina se encuentra en posición de servicio, una tercera altura de dicho elemento de sellado en el punto más bajo de deformación de dicho escalón por la parte de la cámara de infusión está comprendida entre 0,1 y 2,7 mm y preferentemente entre 0,1 y 1 mm, siendo dicha tercera altura medida desde la cara de dicho reborde enfrentada a dicha tapa hasta dicho punto más bajo. El efecto que proporciona el escalón en este caso es que, a pesar de que se deforme el cuerpo principal de la cápsula durante el cierre de la máquina arrastrado por la deformación del elemento de sellado, el punto más bajo del escalón deformado y adyacente a la cámara de infusión no llega a hacer tope con ningún elemento. Todo ello proporciona una mayor resistencia estructural en zona de sellado que conduce a una mayor fuerza de cierre, sin renunciar a una recuperación elástica del conjunto.

En otra forma de realización preferente dicho cuerpo principal es de aluminio, lo cual permite conservar de forma especialmente óptima las propiedades organolépticas del producto de infusión.

En otra forma de realización que busca minimizar los costes de fabricación, dicho cuerpo principal es de plástico.

Otra forma de realización preferente que tiene el objetivo de minimizar el impacto ecológico de los residuos generados por la cápsula, dicho cuerpo principal está fabricado en un material biodegradable.

En otra forma de realización la tapa está formada por una lámina simple o compuesta y que comprende aluminio o un material biodegradable.

De forma especialmente preferente dicho material biodegradable puede ser uno del grupo que consiste en PBS (polibutilento succinato), PBAT (polibutileno adipato tereftalato), PLA (ácido poliláctico), TPS (almidón termoplástico), PHA (polihidroxialcanoato), celulosa regenerada o sus combinaciones.

También de forma preferente dicho material biodegradable pude incluir por lo menos un catalizador para mejorar la biodegradabilidad, consistiendo dicho catalizador en uno de entre el grupo de las sales de polifosfato, ftalatos epoxis o combinaciones de los mismos.

Cuando el material de la cápsula es un material biodegradable, se ha constatado que es preferente que dichas sales de polifosfato sean por lo menos una de entre polifosfato sódico, polifosfato potásico o combinaciones de los mismos.

Preferentemente, dicho cuerpo principal es un tronco de cono, siendo dicha primera base cerrada, la base menor de dicho tronco de cono y dicha segunda base abierta, la base mayor de dicho tronco de cono.

También de forma preferente la pared lateral de dicho cuerpo principal en forma de tronco de cono está inclinada entre 14 y 25°.

Asimismo, la invención también abarca otras características de detalle ilustradas en la descripción detallada de una forma de realización de la invención y en las figuras que la acompañan.

Breve descripción de los dibujos

Otras ventajas y características de la invención se aprecian a partir de la siguiente descripción, en la que, sin ningún carácter limitativo, se relatan unas formas preferentes de realización de la invención, haciendo mención de los dibujos que se acompañan. Las figuras muestran:

Fig. 1, una vista cortada por un plano central de una primera forma de realización de una cápsula según la invención.

Fig. 2, un detalle ampliado de la zona del elemento de sellado de la cápsula de la figura 1, con el conjunto para preparar infusiones según la invención en posición de servicio.

Fig. 3, una vista parcialmente cortada del conjunto para preparar infusiones según la invención, durante el paso de la posición de reposo a la posición de servicio.

Fig. 4, una vista parcialmente cortada del conjunto para preparar infusiones según la invención, en la posición de servicio.

Fig. 5, un detalle ampliado de la zona del elemento de sellado de la cápsula de la figura 1, con el conjunto para preparar infusiones antes de empezar la deformación del elemento de sellado.

Fig. 6, un detalle ampliado de la zona del elemento de sellado de la cápsula de la figura 1, con el porta-cápsulas en posición de servicio y el elemento de sellado deformado.

Fig. 7, un detalle ampliado de la zona del elemento de sellado de una segunda forma de realización de la cápsula según la invención, con la máquina en posición de reposo.

Fig. 8, un detalle ampliado de la zona del elemento de sellado de una segunda forma de realización de la cápsula según la invención tras el cierre del porta-cápsulas de la máquina.

Fig. 9, un detalle ampliado de la zona del elemento de sellado de una tercera forma de realización de la cápsula según la invención, con la máquina en posición de reposo.

Fig. 10, un detalle ampliado de la zona del elemento de sellado de una cuarta forma de realización de la cápsula según la invención, con la máquina en posición de reposo.

Fig. 11, un detalle ampliado de la zona del elemento de sellado de una quinta forma de realización de la cápsula según la invención, con la máquina en posición de reposo.

Descripción detallada de unas formas de realización de la invención

Las figuras 1 a 6 muestran una primera forma de realización de la cápsula 1 preparar una infusión según la invención, destinada a ser usada en una máquina 100 para preparar una infusión.

La cápsula 1 según la invención está destinada a la preparación de dosis individuales de una infusión a partir de un producto de infusión 200, como por ejemplo café, té, cacao, mate o similares. Esto también incluye productos solubles como café soluble, achicoria, zumos solubles u otros. La invención tampoco se limita únicamente a cápsulas monodosis, sino que también se podría aplicar a varias dosis incrementando las dimensiones de la cápsula.

La cápsula 1 a lo largo de un eje longitudinal L comprende como elementos principales un cuerpo principal 2 a modo de contenedor, un elemento de sellado 14 y una tapa 4.

El cuerpo principal 2 comprende una pared lateral 6, con una primera base 8 cerrada, una segunda base 10 abierta, así como un reborde 12 periférico que sobresale perimetralmente hacia fuera de la segunda base 10 del cuerpo principal 2. En este caso el reborde 12 sobresale en la dirección radial y perpendicular al eje longitudinal L. No obstante, también podría sobresalir con una ligera inclinación hacia arriba o hacia abajo respecto de un plano perpendicular al eje longitudinal L.

El cuerpo principal 2 de esta forma de realización es troncocónico, siendo la primera base cerrada, la base menor del tronco de cono y la segunda base abierta, la base mayor del tronco de cono. La pared lateral 6 del cuerpo principal 2 está inclinada entre 17°. No obstante, este no es un aspecto esencial de la invención, ya que podría tener otras formas como cilíndricas, lenticulares u otras.

Además, en esta forma de realización el cuerpo principal 2 y la tapa 4 son de aluminio, ambos se pueden fabricar de forma simple por cualquier proceso de troquelado y conformación con una matriz que presente la forma deseada.

En la figura 1 se aprecia que el cuerpo principal 2 y la tapa 4 están unidos entre sí, por ejemplo, mediante una capa de adhesivo apropiado, por la parte inferior del reborde 12 de manera que delimitan una cámara de infusión 18 para contener un producto de infusión 200 para preparar la infusión haciendo pasar un líquido a presión a través de la cámara de infusión 18 entre un lado de inyección 26 y un lado de extracción 28. Cabe comentar que en la figura 1, no se ha representado el producto de infusión 200, para facilitar la observación de la configuración de la cámara de infusión 18 y del elemento de sellado 14. La tapa 4 también puede estar fabricada en una lámina de material compuesto por plástico y aluminio.

Por su parte, el elemento de sellado 14 en forma de escalón de esta cápsula 1 presenta una superficie de sellado 20 deformable para proporcionar un cierre estanco entre una parte fija 102 y una parte móvil 104 de la máquina 100.

Para resolver el problema de mejorar la estanqueidad de la cápsula 1 y en particular del elemento de sellado 14, el elemento de sellado 14 está formado entre la pared lateral 6 y el reborde 12 en forma de escalón hueco, sobresaliendo el escalón del reborde 12 en la dirección del eje longitudinal L, y presentando la superficie de sellado 20 forma de bóveda.

Así, como se aprecia en la figura 2, que únicamente muestra el detalle ampliado del cuerpo principal 2, el elemento de sellado 14 forma una sola pieza o es parte integral del propio cuerpo principal 2 de la cápsula 1. Así, el hueco existente por debajo del elemento de sellado 14 forma parte de la propia cámara de infusión 18.

La bóveda de esta forma de realización está formada por un eje directriz 22 anular, es decir una circunferencia que discurre en un plano perpendicular al eje longitudinal L, cuyo centro se encuentra sobre el eje longitudinal L. Luego, la parte superior del elemento de sellado 14 que forma el escalón está formada por un arco generatriz 24 centrado en el eje directriz 22 y que en la figura 2, se ha representado como una circunferencia a trazos. Así, como se aprecia en las figuras, la parte superior del escalón forma un arco o abombamiento exteriormente convexo, en contraposición a la superficie plana del escalón conocido del estado de la técnica.

En esta forma de realización el eje directriz 22 anular es un eje central de la bóveda y está situado a una distancia radial R1 de 15 mm del eje longitudinal L. En cuanto al radio del arco generatriz, en este caso es de 0,7 mm.

También en esta forma de realización una primera altura H1 del elemento de sellado 14 es de 2 mm, siendo la primera altura H1 medida desde la cara del reborde 12 enfrentada a la tapa 4 hasta la parte más alejada de la superficie de sellado 20, es decir la cúspide de la bóveda. Este es un buen compromiso para optimizar la fuerza del cierre del porta-cápsulas de la máquina 100.

Por otra parte, una segunda altura H2 del elemento de sellado 14 en el punto inferior 30 del escalón adyacente a la cámara de infusión 18 es de 1,5 mm, siendo la segunda altura H2 medida desde la cara del reborde 12 enfrentada a la tapa 4, hasta el punto inferior 30 del escalón.

En esta primera forma de realización, la bóveda imita a un arco rebajado, es decir, como un sector circular. Por ello, los extremos de la bóveda están redondeados. En la figura 2 se han indicado como extremos redondeados 16. Alternativamente, se podría completar el arco y hacer un arco de medio punto, es decir, que el arco fuese una semicircunferencia, típica del estilo arquitectónico románico.

En las figuras 3 y 4 se aprecia mejor la configuración esquemática del conjunto para preparar infusiones según la invención. El conjunto 1 comprende la cápsula 1 y la máquina 100 para preparar infusiones, mostrándose esta última de forma muy esquemática en las figuras. La máquina 100 sirve para preparar infusiones a partir de cápsulas monodosis, haciendo pasar un líquido a presión como, por ejemplo, agua a entre 1 y 20 bar a través de la cámara de infusión 18 de la cápsula 1. Este tipo de máquinas son conocidas en el estado de la técnica por haber tenido un gran éxito comercial en los últimos años.

En las figuras 3 y 4, de la máquina 100 se muestra de manera esquemática únicamente una parte móvil 104 y una parte fija 102. La parte móvil 104, se denomina habitualmente porta-cápsulas y actúa a modo de elemento envolvente de la cápsula 1. En esta parte móvil 104 está previsto en el lado de inyección 26. A su vez, la parte fija 102 está enfrentada a la parte móvil 104 y forma una pared de extracción en el lado de extracción 28. El porta-cápsulas está configurado para recibir la cápsula 1 en su interior. Las partes fija y móvil 102, y 104 podrían estar intercambiadas entre sí. También la parte móvil 104 de las figuras se mueve con una trayectoria recta, pero alternativamente podría desplazarse en un movimiento basculante.

En las figuras, también se aprecia que el de la parte móvil 104 presenta un borde anterior 110 de sellado. La máquina 100 presenta una posición de reposo en la que el borde anterior 110 de sellado está alejado del elemento de sellado 14 y una posición de servicio en la que el borde anterior 104 del porta-cápsulas se comprime contra el elemento de sellado 14 de la cápsula 1.

Como ya se ha explicado anteriormente, para conseguir unos resultados óptimos en la preparación de la bebida, es importante lograr una buena estanqueidad la zona de contacto perimetral entre el borde anterior 110 y el elemento de sellado 14. Así, para resolver este problema, al pasar de la posición de reposo de la figura 5, a la posición de servicio de la figura 6, el borde anterior 110 se apoya sobre la superficie de sellado 20. Con ello, el borde anterior 110 comprime y deforma la superficie de sellado 20 del elemento de sellado 14. Además, a pesar de que no se ha representado en las figuras, la compresión del borde anterior 110 sobre la superficie de sellado puede provocar que el cuerpo principal 2 de la cápsula 1 acompañe la deformación del elemento de sellado 14, descendiendo también durante la deformación del elemento de sellado, de manera que se reduzca la altura H2 a medida que se reduce H1.

Una vez que el elemento de sellado 14 ha sido comprimido entre la parte fija 102 y la parte móvil 104, cuando la máquina 100 se encuentra en posición de servicio, una tercera altura H3 del elemento de sellado 14 en el punto más bajo de deformación del escalón por la parte de la cámara de infusión 18 es de 0,9 mm, siendo la tercera altura H3 medida desde la cara del reborde 12 enfrentada a la tapa 4 hasta el punto más bajo, que en este caso, corresponde al centro de la bóveda, por la parte de la cámara de infusión 18.

Gracias a la forma de bóveda en la superficie de sellado 20, el elemento de sellado 14 para pasar de la posición de reposo a la de servicio, ejerce una resistencia mayor que el escalón plano conocido del estado de la técnica. A priori, la deformación del elemento de sellado 14 puede ser elástica, pero es preferente que la deformación sea plástica, sobre todo cuando el material de la cápsula es aluminio.

Como se aprecia también en las figuras 3 y 4, en su interior, el porta-cápsulas presenta unos segundos elementos punzantes 114. Con ello, al pasar de la posición de reposo a la de servicio, los segundos elementos punzantes 114 también perforan la primera base 8 cerrada de la cápsula 1 y abren unos pasos de líquido que permiten la entrada de líquido a la cámara de infusión 18 durante la preparación de la misma.

También en las figuras 5 y 6 se aprecia que la parte fija 102 está provista de unos primeros elementos punzantes 106 en forma de cono, o de pirámide cuadrada que presentan unos pasos 108 de líquido.

Una vez que la máquina 100 se encuentra en la posición de servicio una bomba 112 inyecta el líquido a presión que cruza la cámara de infusión 18 entre el lado de inyección 26 y el lado de extracción 28. Los primeros elementos punzantes 106, a medida que penetra el líquido a presión y la presión interior en la cámara de infusión 18 se va incrementando, el líquido empuja la tapa 4 contra estos primeros elementos punzantes 106 hasta provocar su perforación. Una vez que el líquido impregnado del producto de infusión contenido en la cámara de infusión 18 sale por la tapa 4, alcanza los pasos 108 y sale ya hacia el exterior en forma de infusión por un conducto colector de la máquina no mostrado en las figuras y de aquí hacia el recipiente que recoge la infusión.

Una ventaja importante de esta forma de realización consiste en que el arco que forma la bóveda es grande y, por lo tanto, la cápsula 1 es muy robusta ante los eventuales descentrajes entre la cápsula 1 y el porta-cápsulas de la máquina 100, garantizando una buena estanqueidad a pesar de un leve descentraje.

A continuación, se describen otras formas de realización de la invención que comparten un gran número de características con la primera forma de realización. Por ello, en adelante se describirán únicamente aquellas características que sean distintas a la realización ya descrita o que a pesar de ser comunes sirvan para explicar mejor la forma de realización, mientras que, para los elementos comunes no relevantes en cada caso, se hace referencia a los párrafos anteriores relativos a esta primera forma de realización.

En la forma de realización de la figura 7, el elemento de sellado 14 también presenta una superficie de sellado 20 deformable para proporcionar un cierre estanco cuando durante la preparación de la infusión.

Asimismo, igual que en la forma de realización anterior, el elemento de sellado 14 está formado entre la pared lateral 6 y el reborde 12 en forma de escalón hueco. Este escalón sobresale del reborde 12 en la dirección del eje longitudinal L y presenta también la superficie de sellado 20 forma de bóveda.

No obstante, en este caso, la bóveda está formada por dos ejes directrices 22A, 22B anulares cuyos centros se encuentran sobre el eje longitudinal L y por dos arcos generatrices 24A, 24B centrados cada uno de ellos en su correspondiente eje directriz 22A, 22B. En este caso, la bóveda del elemento de sellado 14 está configurada a modo de arco apuntado o gótico.

En este caso, la primera altura H1 del elemento de sellado 14 es de 2,5 mm, mientras que la segunda altura H2 es de 1,2 mm, siendo dicha segunda altura H2 medida desde la cara de dicho reborde 12 enfrentada a la tapa 4, hasta el punto inferior 30 del escalón. Una vez que la máquina 100 se encuentra en posición de servicio, según la figura 8 y elemento de sellado 14 ha sido comprimido entre la parte fija 102 y la parte móvil 104 cuando, la tercera altura H3 del elemento de sellado 14 en el punto más bajo de deformación del escalón por la parte de la cámara de infusión 18 es de 1 mm, siendo la tercera altura H3 medida desde la cara de dicho reborde 12 enfrentada a la tapa 4 hasta el punto más bajo, que en este caso, no es la cara interior de la cápsula en la superficie de sellado 20, sino que es el punto inferior 30 del escalón.

La ventaja de esta forma de realización consiste en que se logra una mayor rigidez y que por lo tanto permite fabricar una cápsula 1 con un cuerpo principal 2 con espesores de pared menores. No obstante, la cápsula 1 requiere de una máquina con un mejor centraje del porta-cápsulas con respecto al elemento de sellado 14.

En la forma de realización de la figura 9, el elemento de sellado 14 también presenta una superficie de sellado 20 deformable para proporcionar un cierre estanco cuando durante la preparación de la infusión.

Asimismo, igual que en la forma de realización anterior, el elemento de sellado 14 está formado entre la pared lateral 6 y el reborde 12 en forma de escalón hueco. Este escalón sobresale del reborde 12 en la dirección del longitudinal L, y presenta también la superficie de sellado 20 forma de bóveda.

En este caso, la primera altura H1 del elemento de sellado 14 es de 3 mm, la segunda altura H2 es de 1, 5 mm.

En esta forma de realización la bóveda está formada por un eje directriz anular cuyo centro se encuentra sobre de dicho eje longitudinal L y por un arco generatriz 24 de tipo parabólico. Alternativamente este arco puede ser un arco elíptico o catenario.

La cápsula 1 de la figura 10 es una cápsula similar a la de las figuras 1 a 6, pero en este caso, el cuerpo principal 2 es de plástico, mientras que la tapa 4 es de aluminio. En este caso, la altura H1 del elemento de sellado es de 1,1 mm, siendo H20,8 mm y el radio del arco generatriz 24 de 0,9 mm. El cuerpo principal 2 está realizado a partir de una combinación de polietileno de alta (HDPE) y baja densidad (LDPE). En particular, el material consiste en un 15% de HPDE con una temperatura de reblandecimiento Vicat de 128 °C y 85% de LPDE con una temperatura de reblandecimiento Vicat de 80 °C. Alternativamente, el cuerpo principal puede ser de polipropileno (PP).

En este caso, el cuerpo principal se puede fabricar de varias formas, tales como inyección, coinyección, termoformado o termocompresión.

En otra realización que tiene por objeto reducir el impacto ecológico de la cápsula 1, el cuerpo principal 2 y la tapa 4 pueden estar fabricados en un material biodegradable que comprende PBS, PBAT, PLA, TPS, PHA, celulosa regenerada o sus combinaciones, y por lo menos un catalizador para mejorar la biodegradabilidad. El catalizador consiste en uno de entre el grupo de las sales de polifosfato, ftalatos epoxis o combinaciones de los mismos. En este segundo caso, es preferente que la tapa también sea de un material biodegradable, como PLA, celulosa o similares.

Por otra parte, en caso de que el catalizador sea una sal de polifosfato, entonces, esta sería una de entre polifosfato sódico, polifosfato potásico o combinaciones de los mismos.

Finalmente, la forma de realización de la figura 11 es similar a la explicada en las figuras 1 a 6.

En este caso la primera altura H1 del elemento de sellado 14, medida desde la cara del reborde 12 enfrentada a la tapa 4 hasta la parte más alejada de la superficie de sellado 20, es de 1,5 mm. Por otra parte, la segunda altura H2 del elemento de sellado 14 en el punto inferior 30 del escalón adyacente a la cámara de infusión 18, siendo esta segunda altura H2 medida desde la cara del reborde 12 enfrentada a la tapa 4, hasta el punto inferior 30 es de 1,1 mm.

También, en este caso el eje directriz anular es un eje central de la bóveda y está situado a una distancia radial R1 de 16 mm del eje longitudinal L. En cuanto al radio del arco generatriz, en este caso es de 0,9 mm. Esto provoca que el borde anterior 110 de la parte-móvil está desplazado una distancia D1 de 1 mm respecto a la cúspide de la bóveda. No obstante, gracias a la combinación sinérgica del efecto del escalón con la bóveda, al cerrar la máquina 100 se produce una mayor deformación de la pared lateral 6 del cuerpo principal 2 en la dirección de la flecha A de la figura 11, debida al efecto de arrastre provocado por la deformación de la superficie de sellado 20 del elemento de sellado 14. No obstante, en este caso, también se obtiene una buena estanqueidad debido a que la propia pared lateral puede colaborar con el sellado.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. - Cápsula (1) para preparar una infusión en una máquina (100) para preparar una infusión que a lo largo de un eje longitudinal (L) comprende

[a] un cuerpo principal (2) a modo de contenedor que comprende

[i] una pared lateral (6),

[ii] una primera base (8) cerrada,

[iii] una segunda base (10) abierta y

[iv] un reborde (12) periférico que sobresale perimetralmente hacia fuera de dicha segunda base (10) de dicho cuerpo principal (2),

[b] una tapa (4),

[c] estando dicho cuerpo principal (2) y dicha tapa (4) unidos entre sí de manera que delimitan una cámara de infusión (18) para contener un producto de infusión (200) para preparar dicha infusión haciendo pasar un líquido a presión a través de dicha cámara de infusión (18), entre un lado de inyección (26) y un lado de extracción (28) de dicha cápsula (1), y

[d] un elemento de sellado (14) que presenta una superficie de sellado (20) deformable para proporcionar un cierre estanco cuando durante la preparación de dicha infusión, dicho elemento de sellado (14) está comprimido entre una parte fija (102) y una parte móvil (104) de dicha máquina (100),

caracterizada por que dicho elemento de sellado (14) está formado entre dicha pared lateral (6) y dicho reborde (12) en forma de escalón hueco, sobresaliendo dicho escalón de dicho reborde (12) en la dirección de dicho eje longitudinal (L) y presentando dicha superficie de sellado (20) forma de bóveda.

2. - Cápsula según la reivindicación 1, caracterizada por que dicha bóveda está formada a partir de por lo menos por un eje directriz (22) anular cuyo centro se encuentra sobre de dicho eje longitudinal (L) y por lo menos un arco generatriz (24) centrado en dicho eje directriz (22).

3. - Cápsula según la reivindicación 2, caracterizada por que dicha bóveda está formada como arco exteriormente convexo de entre uno y tres ejes directrices (22) y por lo menos un arco generatriz (24) centrado en cada uno de dichos ejes directrices (22).

4. - Cápsula según la reivindicación 2 o 3, caracterizada por que dicho por lo menos un arco generatriz (24) presenta un radio de entre 0,4 mm y 5 mm, y preferentemente entre 0,6 y 4,5 mm.

5. - Cápsula según la reivindicación 1, caracterizada por que dicha bóveda está formada por lo menos por un eje directriz (22) anular cuyo centro se encuentra sobre de dicho eje longitudinal (L) y por lo menos un arco generatriz (24) de tipo elíptico, parabólico o catenario.

6. - Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada por que dicho por lo menos un eje directriz (22) anular es un eje central de dicha bóveda, y por que dicho eje directriz (22) central está situado a una distancia radial (R1) de entre 14 y 17 mm de dicho eje longitudinal (L).

7. - Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que los extremos de dicha bóveda están redondeados.

8. - Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que una primera altura (H1) de dicho elemento de sellado (14) está comprendida entre 0,8 y 3 mm, y preferentemente entre 1,2 y 2 mm, siendo dicha primera altura (H1) medida desde la cara de dicho reborde (12) enfrentada a dicha tapa (4) hasta la parte más alejada de dicha superficie de sellado (20).

9. - Cápsula según la reivindicación 8, caracterizada por que una segunda altura (H2) de dicho elemento de sellado (14) en el punto inferior (30) de dicho escalón adyacente a dicha cámara de infusión (18) está comprendida entre 0,5 y 2,7 mm, y preferentemente entre 0,8 y 1,8 mm, siendo dicha segunda altura (H2) medida desde la cara de dicho reborde (12) enfrentada a dicha tapa (4), hasta dicho punto inferior (30) de dicho escalón.

10. - Cápsula según la reivindicación 9, caracterizada por que cuando dicho elemento de sellado (14) ha sido comprimido entre dicha parte fija (102) y dicha parte móvil (104) cuando dicha máquina (100) se encuentra en posición de servicio, una tercera altura (H3) de dicho elemento de sellado (14) en el punto más bajo de deformación de dicho escalón por la parte de la cámara de infusión (18) está comprendida entre 0,1 y 2,7 mm y preferentemente entre 0,1 y 1 mm, siendo dicha tercera altura (H3) medida desde la cara de dicho reborde (12) enfrentada a dicha tapa (4) hasta dicho punto más bajo.

11. - Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque dicho cuerpo principal (2) es de aluminio.

12. - Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque dicho cuerpo principal (2) es de plástico.

13. - Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada por que dicho cuerpo principal (2) está fabricado en un material biodegradable.

14. - Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque dicha tapa (4) está formada por una lámina simple o compuesta y que comprende aluminio o un material biodegradable.

15. - Cápsula según las reivindicaciones 13 o 14, caracterizada por que dicho material biodegradable puede ser uno del grupo que consiste en PBS (polibutilento succinato), PBAT (polibutileno adipato tereftalato), PLA (ácido poliláctico), TPS (almidón termoplástico), PHA (polihidroxialcanoato), celulosa regenerada o sus combinaciones.