ES2326124T3 - Porta-capsulas para un dispositivo para preparar una bebida a partir de una capsula mediante la inyeccion de un fluido presurizado. - Google Patents

Abstract

Porta-cápsulas (4, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) previsto para conectarse de forma amovible a una unidad de suministro de fluido (5) de un dispositivo para la preparación de una bebida, para preparar una bebida a partir de una sustancia alimenticia contenida en una cápsula mediante la introducción de un fluido en dicha cápsula, dicho porta-cápsulas comprende: una taza (40) provista de una carcasa (41) para recibir la cápsula (6), el porta-cápsulas comprende un dispositivo de inyección (7, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) que comprende un inyector (70, 70b, 70c, 70d, 70e, 70f) caracterizado por el hecho que el inyector (70, 70b, 70c, 70d, 70e, 70f) está configurado para ser conectado a la unidad de suministro del fluido (5) y comprende un orificio de entrada de fluido (76, 77d, 77c, 767), un conducto de inyección (750, 750c, 750d, 750f, 710) y al menos un orificio de inyección (79, 79b, 79c, 79d, 79f) para inyectar al menos un chorro de fluido presurizado en la cápsula (6), y que el inyector (70, 70b, 70e, 70f) comprende además un elemento de cierre hermético (752, 781) para proporcionar un cierre hermético entre el inyector y la pared (63) de la cápsula, para traspasar este fluido de la unidad de suministro (5) a la cápsula (6) con la forma de al menos un chorro de fluido.

Description

Porta-cápsulas para un dispositivo para preparar una bebida a partir de una cápsula mediante la inyección de un fluido presurizado.

La presente invención se refiere a un porta-cápsulas para un dispositivo para preparar una bebida, en concreto, un dispositivo que utiliza una cápsula que contiene uno o más ingredientes alimenticios para la preparación de una bebida. La invención también se refiere a un dispositivo provisto de dicho porta-cápsulas. La invención también se refiere a un distribuidor que utiliza dicho dispositivo.

El uso de cápsulas que contienen un sustancia para preparar una bebida fría o caliente mediante extracción o mezcla con un fluido presurizado introducido en la cápsula, tal como agua, se conoce concretamente para producir un café del tipo exprés, café de filtro, capuchino, con leche, cortado, té o chocolate, y es importante, en concreto, por razones de higiene, frescura, conservación de los ingredientes y facilidad de uso.

Se utilizan diferentes tipos de máquinas para preparar bebidas a partir de cápsulas cerradas herméticamente o permeables que contienen una sustancia que se va a extraer tal como café molido o té, o una sustancia que se va a disolver o dispersar tal como café instantáneo chocolate o leche o una mezcla o una simple combinación de estas sustancias. En general, el fluido para la extracción o disolución de la sustancia se inyecta en la cápsula a través de una pared; el extracto o mezcla se forma posteriormente en el cerramiento de la cápsula y a continuación se vierte en forma de una bebida a través de uno o más orificios. Se puede llevar a cabo la inyección mediante un inyector que perfora una membrana de la cápsula o que se introduce el mismo en un orificio de entrada preformado de una pared de la cápsula. La bebida se vierte fuera de la cápsula cuando se alcanza cierta presión en el cerramiento de la cápsula. La cápsula puede en consecuencia interactuar con medios utilizados para retrasar el vertido, o bien medios de abertura que abren una pared de la cápsula, por ejemplo relieves contra una membrana de salida, o bien una pared para filtrar situada entre el cerramiento y el orificio de vertido.

La solicitud de patente WO O3/059778 se refiere a una cápsula que contiene uno o más ingredientes que se abren mediante medios de abertura, que se acoplan con medios de retención de la bebida bajo el efecto del aumento de presión en la cápsula. Dicha cápsula tiene entre otras ventajas: i) la posibilidad de distribuir bebidas de diferente naturaleza "sin contaminación cruzada", es decir sin que una primera bebida distribuida transmita una o más características no deseadas, tales como un sabor, color y/u olor, a una segunda bebida distribuida tras la primera, ii) la flexibilidad de diseñar cápsulas mejor adaptadas para los ingredientes y productos que se van a distribuir, iii) un mejor control y reproducibilidad de las condiciones de extracción o mezcla, iv) una simplificación significativa de la máquina de distribución.

Una desventaja de los sistemas conocidos de preparación de bebidas a partir de una cápsula surge del hecho que no están normalmente diseñados para recibir cápsulas de diferentes formas, tamaños y/o adaptaciones concretas y necesarias, vinculadas, por ejemplo, al procedimiento de inyectar el fluido en la cápsula.

Por ejemplo, una cápsula que contiene una mezcla de capuchino que se va a disolver necesita un gran volumen, porque la leche en polvo que contiene ocupa mucho más espacio que una cápsula que contiene café en polvo para un café exprés, o bien un café instantáneo para un café de filtro. Por otro lado, un café o un té instantáneo normalmente necesita un menor espacio de almacenamiento. Además, ciertos productos solubles, a pesar de que no necesariamente ocupan un gran volumen, deben disolverse no obstante en una cámara contenedora de gas de tamaño suficiente, a fin de emplear lo suficiente de este gas para generar espuma. A fin de reducir los costes de envasado y tener en cuenta las características o atributos de las bebidas que se van a distribuir (por ejemplo, una bebida con espuma o sin espuma), es de este
modo preferible diseñar cápsulas cuyo tamaño se adapte a los ingredientes contenidos y/o a las bebidas preparadas.

También se conoce que las condiciones de inyección influyen considerablemente en la calidad de la bebida producida. Dependiendo de si se considera una sustancia proveniente de un proceso de molido o una sustancia que se va a disolver o dispersar en un líquido, tal como café instantáneo o una sustancia a base de leche tal como capuchino, chocolate u otra, o bien una sustancia para hacer una infusión tal como té, la forma en la que se suministra el agua y circula en la cápsula puede tener una influencia considerable en la calidad de la bebida final producida. Los dispositivos conocidos normalmente no están diseñados para adaptar o modificar las condiciones de inyección según los tipos de bebidas que se van a producir.

Otra desventaja de los dispositivos conocidos surge del hecho que los medios de inyección pueden ensuciarse y/o formarse capas rápidamente, y de este modo modificar las características de la inyección (como por ejemplo reducir el flujo, incrementar las pérdidas de presión, modificar la dirección del chorro, etc.) y por lo tanto afectar de este modo a la calidad y/o los atributos de la bebida. Estos medios son pocas veces accesibles al usuario. El usuario por lo tanto tiene dificultad para diagnosticar la causa del problema y en consecuencia tiene dificultad para remediarlo.

La solicitud de patente EP 1 440 638 se refiere a una máquina para la preparación de una bebida utilizando cápsulas; la máquina comprende un primer elemento de perforación formando un orificio de entrada y un segundo elemento de perforación formando un orificio de salida; los orificios se forman durante el uso de la cápsula; los dos elementos de perforación se forman en una única unidad extraíble. Dicha configuración sólo tiene como objetivo facilitar la limpieza de los elementos de perforación.

La solicitud de patente WO 2004/0006740 se refiere a una máquina de café que funciona con dosis que comprende un soporte con dos hendiduras situadas una junto a la otra para recibir dos dosis diferentes. Las hendiduras tienen dos placas anulares de diferentes diámetros, son excéntricas en altura, cada una correspondiente a las dimensiones de la superficie plana de la placa de una dosis. En este caso, hay sólo disponibles dos opciones de volumen de cápsula diferentes. Dicho sistema es además relativamente complejo.

El documento US 2003/0056661 se refiere a un procedimiento y dispositivo para preparar una bebida caliente. Sin embargo, no hay indicación de que el porta-cápsulas comprenda un inyector y que al mismo tiempo esté conectado de forma extraíble con la unidad de suministro de agua del aparato de bebidas.

El documento WO 97/43937 se refiere a un adaptador para una dosis de café preenvasada tal como una cápsula, que comprende un receptáculo adaptado para sostener una cápsula de café y una tapa que comprende un dispositivo de boquilla-perforador. Sin embargo, el adaptador no es adecuado para evitar que se pierda agua caliente cuando se extrae el adaptador del suministro de agua.

El documento EP 1092376A2 se refiere a una máquina de café exprés concretamente para uso doméstico, que comprende un porta-cápsulas con medios de manipulación y cierre hermético que se pueden desplazar desde una primera posición superior a una segunda posición. De nuevo, el dispositivo tiene una gran pantalla de agua que provoca que se pierda y se derrame el agua caliente cuando el porta-cápsulas se extrae del hervidor de agua.

Uno de los objetos de la presente invención es remediar las desventajas de los dispositivos de la técnica anterior.

Más concretamente, un objeto es diseñar un sistema que mejora la capacidad de recibir cápsulas de formas, tamaños particulares y/o que necesiten configuraciones de inyección concretas referidas a la naturaleza de los ingredientes y/o bebidas que se van a producir.

Otro objeto es facilitar al usuario el acceso a los medios de inyección, y facilitar la limpieza y/o decapado de los medios de inyección del dispositivo.

La invención también tiene como objetivo otros objetos y concretamente la solución de otros problemas como aparecerá en el resto de la presente descripción.

Para esto, la invención se refiere a un dispositivo para al preparación de una bebida a partir de una cápsula mediante la inyección de un fluido presurizado en la cápsula, que comprende una unidad de suministro de fluido y un inyector de fluido en la cápsula; caracterizado por el hecho que el inyector se puede separar de la unidad de suministro de fluido y porque el dispositivo comprende un porta-cápsulas configurado para recibir una cápsula y porque el porta-cápsulas se puede extraer de la unidad de suministro.

De este modo, mediante el diseño de un porta-cápsulas que puede extraerse de la unidad de suministro de fluido presurizado, es posible imaginar cambios o variaciones en el propio porta-cápsulas, como en la compatibilidad de la forma y/o tamaño de la cápsula y el porta-cápsulas y/o en los medios de inyección o, cuando sea apropiado, todavía otras posibles interacciones funcionales entre la cápsula y el porta-cápsulas.

"Separable" significa que el inyector se puede separar de la unidad de suministro cuando el porta-cápsulas se desacopla de la unidad de suministro. La separación puede llevarse a cabo o bien como resultado de la propia acción de separar el porta-cápsulas de la unidad de suministro, o manualmente actuando sobre el propio inyector.

Se entenderá que, en el contexto de la invención, el término "cápsula" significa un envase desechable o reciclable, contenedor, monodosis o receptáculo que contiene uno o más ingredientes y es flexible, parcialmente rígido o totalmente rígido.

El término "bebida" está previsto en el sentido amplio como para incluir la preparación de cualquier tipo de alimento líquido frío o caliente.

La cápsula según a la invención puede contener uno o más ingredientes adecuados para la producción de una bebida. La bebida puede ser por ejemplo un café, un té, chocolate o una bebida a base de leche. Los ingredientes pueden ser en forma de polvo, molido, infusión, líquido o gel o bien una combinación de estas formas de ingredientes.

En un aspecto de la invención, la inyección comprende al menos un orificio de inyección para inyectar al menos un chorro de fluido en la cápsula. El inyector puede tomar varias formas dependiendo del modo deseado de inyección.

En ciertos casos, el inyector puede comprender medios de perforación que pueden ser uno o más elementos en punta, o cuchillas, u otro elemento puntiagudo, cortante o para rasgar, configurados para actuar sobre una pared rígida, semi-rígida o flexible de la cápsula a fin de generar una o más aberturas de entrada a la cápsula para la introducción de al menos un orificio para la inyección de un fluido desde el inyector. En otros casos el inyector comprende un colector de fluido realizado en una pared; dicho colector conduce a uno o más orificios de inyección.

\newpage

El inyector es elegido según las condiciones de inyección deseadas, cuando, por ejemplo, se necesita una bebida diferente, bien a partir de una y misma cápsula o a partir de una cápsula diferente.

Por ejemplo, un inyector puede utilizarse para producir un chorro de alta velocidad adecuadamente dirigido, en el cerramiento de la cápsula, a fin de generar turbulencia cuando la cápsula contiene ingredientes para disolver y/ o bien para formar una bebida espumosa. Por otro lado, se puede utilizar otro inyector, por ejemplo, que esté configurado para producir una distribución del fluido más difusa y a una velocidad de salida más lenta, por ejemplo, cuando la cápsula contiene una base de molidos tal como café molido a fin de humidificar cuidadosamente los ingredientes y producir un café del tipo exprés o café de filtro.

En una primera realización, el inyector forma parte de, o está instalado en, el porta-cápsulas. De este modo, cuando el porta-cápsulas se separa de la unidad de suministro de fluido, también se separa el inyector como resultado de la unidad de suministro de fluido. Esto tiene varias ventajas adicionales. El inyector puede de este modo adaptarse perfectamente al tipo particular de porta-cápsulas, por lo tanto a un tipo de cápsula capaz de ser recibida en el porta-cápsulas, sin que el usuario se tenga que preocupar sobre qué inyector utilizar para un porta-cápsulas o cápsula dados. En otras palabras, esto ofrece la posibilidad de combinar una pareja adecuada: un porta-cápsulas y un inyector, dependiendo de la bebida que se va a producir.

Por ejemplo, una cápsula que contiene un producto que se va a disolver, tal como una mezcla de café en polvo o leche en polvo para producir un capuchino, necesita una carcasa para el porta-cápsulas de gran tamaño y un inyector que produzca un chorro dirigido y de gran velocidad. Una cápsula que contiene un producto que se va a extraer tal como un café molido, para producir un expreso o café de filtro, necesita un volumen del porta-cápsulas más pequeño y un inyector que produzca uno o varios chorros más difusos y lentos. Las posibilidades que se ofrecen para configurar el porta-cápsulas/inyector son por lo tanto variadas, y naturalmente dependen de las características buscadas para las bebidas que se van a producir.

En otra realización, el inyector forma parte de, o está instalado en, la unidad de suministro de fluido. En este caso, el inyector se puede vincular directamente con la unidad de suministro. Sólo entonces se consiguen las ventajas de flexibilidad ofrecidas por los posibles cambios o intercambiabilidad del porta-cápsulas. Sin embargo, dicha realización tiene la ventaja de un diseño del porta-cápsulas más simple. Además reduce las posibles desventajas o pequeños riesgos vinculados al funcionamiento del inyector, tales como los riesgos de recibir pinchazos u otras lesiones accidentales menores.

Preferentemente, el inyector es configurable en el porta-cápsulas en una posición de referencia relativa a la cápsula que corresponde a la posición del inyector en la cápsula. De este modo, el inyector puede estar configurado en el porta-cápsulas en una posición de referencia relativa a la cápsula que corresponde a la posición de inyección. De este modo, hay la seguridad de que el inyector está en la posición correcta en relación a la propia cápsula. De este modo, el usuario no tiene que preocuparse sobre la forma correcta de situar el inyector en relación a la cápsula.

Los medios de posicionamiento están previstos entonces para situar el inyector en la posición de inyección, antes o durante la vinculación entre el porta-cápsulas y los medios de suministro del fluido. Esto evita cualquier riesgo de una vinculación incorrecta entre el inyector y la unidad de suministro, cuando el porta-cápsulas y la unidad de suministro están dispuestos para preparar una bebida.

Más concretamente, según un posible aspecto, el inyector forma parte de un sistema de inyección en el porta-cápsulas que le torna móvil entre una posición desacoplada y una posición de inyección en la cápsula. En la posición desacoplada del inyector, se puede posicionar libremente una cápsula en el porta-cápsulas. Entonces, el inyector puede desplazarse a la posición de inyección. Concretamente, en la posición de inyección, los medios de perforación se acoplan para perforar la cápsula y el orificio de inyección se introduce y sitúa correctamente en el cerramiento de la cápsula.

En una posible realización, el sistema de inyección comprende:

- una pieza de soporte del inyector que se monta para girar en el borde de la carcasa del porta-cápsulas;

- medios elásticos que mantienen dicha pieza de soporte en la posición de inyección;

- medios de activación para desplazar la pieza de soporte y el inyector a la posición desacoplada contra la acción de los medios elásticos.

\vskip1.000000\baselineskip

De este modo, el inyector se sitúa automáticamente en la posición de inyección después de que se haya situado una cápsula en el porta-cápsulas - es decir, cuando los medios de activación se desacoplan - para que los medios elásticos fuercen a la pieza de soporte a situar el inyector en la posición de inyección contra la cápsula. Por ejemplo, el sistema y sus medios elásticos están configurados para doblar, mediante la fuerza de recuperación generada, la pieza de soporte del inyector contra la superficie de la cápsula que se va a perforar, de este modo fuerza al inyector a perforar dicha superficie.

En cuanto al inyector, normalmente está conectado de forma hermética a la unidad de suministro de fluido mediante el desplazamiento relativo de al menos una parte de la unidad de suministro y el inyector. La unidad de suministro comprende una porción de salida del fluido que después se acopla mediante presión contra una porción de entrada del fluido del inyector. La conexión por lo tanto se realiza preferentemente mediante conexión libre y sencilla, o mediante sujeción mecánica y mediante la fuerza de contacto, o entre la unidad de suministro y el inyector. Dicha conexión por lo tanto simplifica considerablemente el dispositivo. Además torna al inyector automáticamente separable de la unidad tan pronto como la fuerza de contacto afloja o se aplica una fuerza sencilla y opuesta de reabertura (por ejemplo en el caso de sujeción mecánica); es decir cuando, de forma general, el porta-cápsulas extraíble se separa sencillamente de la unidad de suministro por ejemplo cuando una cápsula usada se sustituye por una nueva cápsula.

En un ejemplo ventajoso, el inyector comprende una porción de entrada sensiblemente troncocónica y la unidad de suministro de fluido comprende una porción de salida del fluido sensiblemente troncocónica, que se acopla contra la porción de entrada del fluido del inyector. Esto por lo tanto, proporciona una conexión libre del tipo cono sobre cono sin medios adicionales de conexión. Se pueden utilizar medios adicionales de cierre hermético tales como uno o más cierres herméticos, tales como una junta tórica u otros medios. Otras disposiciones superficiales pueden sin embargo, preverse dentro de las capacidades de aquellos expertos en la materia sin separarse del ámbito de la invención.

Según un aspecto de la invención, el porta-cápsulas comprende un elemento alargado que forma un mango. Como resultado, es más fácil la introducción manual del porta-cápsulas en la unidad de suministro de fluido.

De este modo, según una posible realización, el porta-cápsulas y la unidad de suministro comprenden medios adicionales de acoplamiento que permiten al porta-cápsulas preposicionarse en la unidad de suministro en una configuración en la cual el inyector se sitúa en una posición de referencia en relación a los medios de suministro del fluido de la unidad de suministro. Este preposicionado puede utilizarse para configurar la posición actual de referencia del inyector, mediante la referencia a los medios de suministro sobre los cuales está previsto unirse. Los medios de suministro se desplazan además para llevar a cabo la vinculación de los medios de suministro con el propio inyector.

Por ejemplo, los medios complementarios de acoplamiento del porta-cápsulas y la unidad de suministro pueden comprender un conjunto de bordes y resaltes de guía. El preposicionado del porta-cápsulas en la unidad de suministro consiste por ejemplo en introducir el porta-cápsulas mediante el deslizamiento del porta-cápsulas a lo largo del conjunto bordes-resaltes en una dirección preferida. La introducción mediante deslizamiento es fácil que se logre por el usuario, segura y no necesita una fuerza especial.

Más concretamente, la unidad de suministro comprende una base de guía en la cual el porta-cápsulas interactúa en la introducción hasta la posición de referencia de los medios de suministro del fluido; una base de suministro del fluido que comprende un conector de salida del fluido configurado para asociarse el mismo en conexión con un conector complementario del inyector; dicha base de suministro es móvil en relación a la base de guía desde un posición desacoplada de los conectores a una posición acoplada de cierre hermético de los conectores. Dicha configuración de la unidad en dos partes distintas, una base de suministro y una base de guía, tiene la ventaja de facilitar el posicionar el porta-cápsulas en dos etapas; una primera etapa para la introducción mediante el deslizamiento del porta-cápsulas hasta el correcto preposicionado del inyector, una segunda etapa para vincular los medios de suministro con el inyector una vez el porta-cápsulas y el inyector están en la posición de referencia. Estas dos etapas son fáciles de llevar a cabo por un usuario medio cuidadoso.

Según una realización concreta, la base de suministro del fluido de la unidad de suministro se articula de este modo a la base de guía por medios de cierre, para que una presión en una dirección preferida, diferente de la posición de introducción del porta-cápsulas establecida en el porta-cápsulas, provoca que dicha base de suministro se cierre en relación a dicha base de guía en la posición acoplada de los conectores y por lo tanto provoca que la unidad de suministro se cierre contra el porta-cápsulas. Los medios empleados, concretamente medios de cierre, para provocar que la base de suministro se cierre contra el porta-cápsulas, son seguros de utilizar. Proporcionan un acoplamiento preciso y repetitivo de varias piezas por encima de un gran número de ciclos.

Según un aspecto, la invención se refiere de este modo a un porta-cápsulas, como tal, previsto para conectarse a una unidad de suministro del fluido de un dispositivo para la preparación de una bebida, para preparar una bebida a partir de una sustancia alimenticia contenida en una cápsula mediante la introducción de un fluido en dicha cápsula, dicho porta-cápsulas comprende una taza provista de una carcasa para recibir una cápsula; el porta-cápsulas comprende un dispositivo de inyección provisto de un inyector capaz de ser conectado a una unidad de suministro del fluido, y confi-
gurado para traspasar este fluido de la unidad de suministro a la cápsula con la forma de al menos un chorro de fluido.

De forma general, el inyector comprende un orificio de entrada del fluido, un conducto de inyección y al menos un orificio de inyección para inyectar al menos un chorro de fluido presurizado en la cápsula.

El dispositivo de inyección comprende una pieza de soporte o una cubierta, que cubre parcial o totalmente la taza, en la cuál se monta el inyector. La pieza de soporte o la cubierta es móvil en relación a la taza para que el inyector pueda extraerse de la carcasa de la taza y de este modo la taza pueda cargarse con la cápsula. El dispositivo de inyección de este modo desplaza al inyector de una posición de inyección en la cápsula a una posición recogida, permitiendo a la cápsula situarse en la carcasa. En la posición de acoplamiento, el inyector está preferentemente descentrado en la carcasa. Dicha posición favorece un movimiento de remolino del fluido en la cápsula. Esta posición también posibilita una pieza de soporte del inyector más pequeña, cubriendo parcialmente la carcasa y por lo tanto menos efecto palanca que proporciona una gran presión del inyector contra la cápsula para un mejor cierre hermético de la inyección, si es necesario, una perforación más efectiva de la pared de la cápsula.

El inyector comprende al menos una superficie de apoyo hermética prevista para venir a apoyarse contra un conducto de suministro del fluido de la unidad de suministro. La superficie de apoyo es sensiblemente troncocónica. Esta superficie troncocónica puede tener una generatriz rectilínea o curvada (convexa o cóncava).

Según una realización, el inyector comprende al menos una boquilla que se introduce en la cápsula y en el extremo de la cual se sitúa el orificio de inyección.

La boquilla preferentemente tiene una parte de perforación o de recorte para formar al menos una perforación o recorte en una pared de salida de la cápsula para permitir que se inserte. La boquilla puede ser además no perforadora e introducirse en un orificio preformado de la pared de la cápsula.

Según una alternativa, el inyector comprende un simple conector (en lugar de una boquilla) que finaliza en el orificio de inyección y que está simplemente dispuesto contra un orificio de la pared de la cápsula.

La boquilla o el conector tienen medios de cierre hermético configurados entre la boquilla y la perforación o recorte de la pared de la cápsula, cuando el inyector está en la posición de inyección en la cápsula. El elemento de cierre hermético en la base de dicha boquilla o de dicho conector proporciona el cierre hermético entre la boquilla o conector y dicha pared de la cápsula para que el fluido presurizado en la cápsula no pueda salirse entre el inyector y el orificio de inyección en la cápsula.

En una realización, el dispositivo de inyección comprende una pieza de soporte que sostiene el inyector y cubre parcialmente la taza. En una realización, la pieza de soporte está montada ella misma de forma giratoria en el borde de la taza. Unos medios de recuperación elásticos mantienen la pieza de soporte y su inyector en contacto con la pared de entrada de la cápsula. De este modo, el cierre hermético se conserva mejor cuando el porta-cápsulas se extrae de la unidad de suministro,o ya que se asegura que el inyector permanece en contacto con la cápsula.

El inyector además comprende medios de bloqueo del conducto. Estos medios de bloqueo, en combinación con el elemento de cierre hermético, sirven para mantener la pared de la cápsula cerrada herméticamente al aire cuando el porta-cápsulas se separa de la unidad de suministro del fluido. Esto evita que el aire entre en la cápsula, y por lo tanto evita que chorree el líquido a la base de la cápsula. En ciertos casos, cuando una presión residual se mantiene elevada, como el café molido, esto evita además un efecto retorno del líquido presurizado fuera del inyector, en el momento cuando el porta-cápsulas se separa de la unidad de suministro del fluido.

Unos medios de bloqueo son por ejemplo una válvula. Dicha válvula está configurada para abrir, en la dirección de inyección, bajo el efecto de la inyección del fluido en el inyector y para cerrar tan pronto como se detiene la inyección. El cierre de la válvula puede accionarse mediante un elemento elástico y/o mediante el efecto de la presión residual en la cápsula. Dicha válvula puede ser una válvula de bola o de aguja, una válvula iris o unos medios equivalentes.

Otros medios de cierre son, por ejemplo, una parte del conducto de pequeña sección transversal provocando una retención de líquido mediante atracción capilar. La porción de atracción capilar del conducto tiene preferentemente un diámetro inferior a 1 mm, preferentemente inferior a 0,7 mm. La porción de atracción capilar tiene además preferentemente una longitud de al menos 1 mm e inferior a 3 mm. Una mayor longitud genera perdidas de presión demasiado grandes, por lo tanto una presión insuficiente en la cápsula. Una longitud demasiado corta es insuficiente para provocar el efecto deseado de bloquear el conducto.

El conducto del inyector puede ser ventajosamente rectilíneo para facilitar el mantenimiento del segundo. Se orienta entonces verticalmente hacia la base de la taza. Debido a la pequeña sección transversal del conducto, se produce un efecto de chorro presurizado en la cápsula con un efecto mezclador potente, lo que favorece la disolución de las sustancias solubles.

En otras posibles realizaciones, el conducto tiene una sucesión de partes rectilíneas generando entre ellas un ángulo de inclinación diferente de cero. En este caso, el conducto finaliza en una porción orientada en un ángulo diferente de cero respecto al eje vertical de la taza y desplazado respecto al centro de la taza. Dicha orientación favorece un efecto espiral en la cápsula para una mejor disolución del material soluble contenido en la cápsula.

En otras posibles realizaciones, el dispositivo de inyección comprende una pared de inyección o una cubierta que cubre la taza en su totalidad. Dicha configuración puede ser útil por varias razones. Por un lado, la inyección de fluido puede distribuirse mejor en la cápsula. Por otro lado, la pared o cubierta puede mantener una presión contra los bordes herméticamente cerrados de la cápsula, lo que evita a ésta del decapado cuando la presión en la cápsula alcanza valores elevados. La pared puede además proporcionar el cierre hermético al fluido de la inyección entre la superficie inferior de la cubierta y la cara superior de la cápsula, mediante la presión del cierre hermético de un borde de sujeción de la cubierta contra un borde de la cápsula y sobre el borde de la taza, el borde de la cápsula se empareda entonces entre los dos bordes de sujeción. En este caso, es necesario proporcionar un cierre hermético que presione o bien sobre el borde de sujeción periférico de la taza o bien sobre el borde de sujeción de la cubierta.

La invención también se refiere a un distribuidor de bebidas que comprende un dispositivo definido anteriormente.

Se entenderá mejor la invención cuando se estudien las realizaciones tomadas como ejemplos no limitativos de la invención e ilustrados en las figuras adjuntas en la cuales:

La Figura 1 representa una vista en perspectiva de un distribuidor que comprende un dispositivo de preparación según la invención;

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de preparación antes de la introducción del porta-cápsulas en la unidad de suministro del fluido;

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva del propio porta-cápsulas y de una cápsula cuando se sitúa en el porta-cápsulas;

La Figura 4 muestra una vista en perspectiva del porta-cápsulas y de una cápsula situada en el porta-cápsulas;

La Figura 5 muestra una vista de la sección longitudinal del porta-cápsulas de la Figura 4;

La Figura 6 muestra una vista en detalle del inyector del porta-cápsulas;

La Figura 7 muestra una vista de despiece de la unidad de recepción;

La Figura 8 muestra una vista en sección del dispositivo de preparación en la posición cerrada cuando la unidad de suministro se conecta al inyector;

La Figura 9 muestra la introducción del porta-cápsulas en la unidad de suministro del fluido antes del cierre y conexión al inyector;

La Figura 10 muestra el cierre de la unidad de suministro y la conexión al inyector;

La Figura 11 muestra una vista en perspectiva de una variante del porta-cápsulas que aloja una cápsula de un tamaño diferente al tamaño de la realización anterior;

La Figura 12 muestra una vista en sección del porta-cápsulas de la Figura 11;

La Figura 13 muestra un detalle del inyector del porta-cápsulas de la Figura 12;

La Figura 14 muestra una vista de la sección longitudinal de otra variante de un porta-cápsulas con otro tipo de inyector;

La Figura 15 muestra una vista de la sección longitudinal de todavía otra variante de un porta-cápsulas con otro tipo de inyector;

La Figura 16 muestra una vista de la sección longitudinal de un porta-cápsulas según otra variante de la invención;

La Figura 17 muestra una vista de la sección longitudinal de un dispositivo según una variante con el porta-cápsulas de la Figura 16 introducido en la unidad de suministro;

La Figura 18 muestra una vista desde arriba de otra variante del porta-cápsulas según la invención;

La Figura 19 muestra una vista de la sección a lo largo de A-A de la Figura 18 cuando el inyector está en la posición de inyección en la cápsula;

La Figura 20 es una vista similar a la Figura 19 pero con el inyector en la posición recogida respecto a la cápsula;

La Figura 21 muestra sólo el inyector de la Figura 18 y en vista lateral;

La Figura 22 muestra sólo el inyector de la Figura 21, en perspectiva, mostrando la cara de inyección;

La Figura 23 muestra sólo el inyector de la Figura 21, en perspectiva, mostrando la cara de conexión al dispositivo de suministro;

La Figura 24 muestra una vista del porta-cápsulas con una cápsula según otra variante de la invención;

La Figura 25 muestra el porta-cápsulas y su cápsula de la Figura 24 en sección longitudinal.

En referencia a la Figura 1, se ilustra una realización preferida de un distribuidor de bebidas o máquina de distribución 1 en perspectiva que comprende un dispositivo de preparación o módulo 2 según la invención. El dispositivo será descrito con mayor detalle en el resto de la presente descripción. Está conectado a un bastidor 3 de la máquina que comprende un sistema de suministro de agua, de por sí conocido, configurado para suministrar al dispositivo con agua a presión que comprende un recipiente de agua 30, tal como una jarra transparente, una bomba y un calentador de agua (no visible) dentro del bastidor, un conducto de entrada de agua 31 que conecta la bomba y el calentador de agua al dispositivo 2. La entrada de agua en el dispositivo está controlada mediante un sistema de activación 32 que comprende, por ejemplo, conocido de por sí, una válvula y una palanca accionable manualmente. Cualquier otro sistema de activación puede preverse tal como un botón de detención vinculado a una válvula electromecánica. Un control del suministro de electricidad 38 está provisto en el bastidor, el cual se utiliza para accionar la máquina y, por ejemplo, para empezar si es necesario, el precalentamiento del calentador de agua para precalentar un volumen de agua.

Normalmente la máquina de distribución tiene una zona de distribución 33 adecuada para recibir un receptáculo. La zona se extiende verticalmente entre el dispositivo de preparación 2 y un soporte de receptáculo 34 provisto por ejemplo con una cubeta de goteo 35 y una rejilla de drenaje 36, ambas extraíbles del bastidor para la limpieza.

El dispositivo o el propio módulo para la preparación a partir de una cápsula se describirán ahora en referencia a las Figuras 2 a 11.

El dispositivo de preparación 2, como se muestra en la Figura 2, comprende, por un lado, un porta-cápsulas 4 y, por otro lado, una unidad de suministro del fluido presurizado 5. Según un importante aspecto de la invención, el porta-cápsulas 4 está configurado para vincularse con la unidad de suministro de forma extraíble según los medios de acoplamiento complementarios que se describirán con gran detalle a continuación. La unidad de suministro 5 está, por su parte, unida al bastidor de la máquina tanto mecánicamente como por comunicación fluida. Más exactamente, la unidad de suministro 5 está unida por medios de conexión mecánica tales como tornillos u otros medios, a través de los ejes de conexión 5a-5d. La unidad se comunica con la bomba y el calentador de agua a través del conducto 31 que está conectado al conector de fluido 50 posicionado encima de la unidad. El conector de fluido 50 puede comprender además un válvula de presión posterior 500 que mantiene cerrado el conducto por debajo de una presión hidráulica mínima aguas arriba de la válvula.

El porta-cápsulas 4, con referencia a las Figuras 3 a 5, está configurado para recibir una cápsula 6. Para esto, el porta-cápsulas está previsto de una taza 40 con paredes dotadas con superficies internas que preferentemente adoptan la forma general de la cápsula. La correspondencia del porta-cápsulas con la forma de la cápsula es visible en la Figura 5. De este modo, un cuerpo de cápsula 60 comprende superficies externas que complementan las superficies internas o carcasa 41 de la taza. De este modo, un tipo de cápsula que va a suministrar una bebida concreta puede estar vinculada con un porta-cápsulas de configuración correspondiente. Es por lo tanto fácil, modificando el tamaño y/o la forma de la taza, rechazar una cápsula en el porta-cápsulas, la cual no está prevista para dicho porta-cápsulas. Esto puede utilizarse para controlar los estándares, las características y/o la calidad de los productos distribuidos.

La taza del porta-cápsulas finaliza hacia la base en una abertura de descarga 42 provista con bordes 420 configurados para separar un orificio dispensador 61 de la cápsula. Preferentemente, esta abertura está configurada en un tamaño para evitar que sus bordes 420 se ensucien por la bebida que fluye a través de la cápsula; esto limita la limpieza y reduce los riesgos de contaminación cruzada entre dos bebidas. Además, el orificio dispensador 61 se extiende preferentemente hacia abajo sensiblemente más allá de los bordes 420 de la taza para así reducir el riesgo de que el líquido entre en contacto con estos bordes. Para esto, los bordes 420 pueden ser además más finos que las paredes del resto de la taza 40.

Como se muestra en la Figura 3, la taza se extiende hacia arriba por medio de bordes de apoyo 43 que permiten a la cápsula 6 apoyarse por medio de sus bordes laterales 62. La cápsula de este modo se sostiene en el porta-cápsulas en una posición estable con una pared de entrada de fluido transversal 63, sin obstáculos (no cubierta) hacia arriba. La pared puede ser una membrana cerrada herméticamente sobre los bordes por ejemplo o una pared semi-rígida conectada al cuerpo por otros medios. Como indicación, las paredes del cuerpo 60 están típicamente hechas de un material plástico escogido entre el conjunto que comprende EVOH, PVDC, PP, PE, PA en forma de capa única o múltiple. El cuerpo 60 está cerrado herméticamente mediante la pared de entrada del fluido 63, por ejemplo, por medio de una tapa cerrada herméticamente por calor sobre los bordes del cuerpo 60. Esta tapa está típicamente hecha de un material capaz de ser perforado por medios de perforación, en concreto un inyector, que se describirá en adelante. El material de la tapa 63 puede escogerse por ejemplo entre el conjunto que comprende aluminio, un compuesto de aluminio/polímero, celulosa/aluminio/polímero, un polímero puro de capa única o multi-capa.

En el ejemplo que se muestra, se advierte que la cápsula 6 preferentemente tiene sus propios medios de abertura configurados para permitir a la bebida atravesar el orificio de vertido 61 en una configuración en la cual la cápsula se presuriza mediante un fluido inyectado en la última. De este modo, como se muestra en la Figura 5, la cápsula comprende en su base una película delgada 65 cerrada herméticamente sobre un borde interior 650 del cuerpo 60 de la cápsula. Esta película 64 se sitúa por encima de un disco 66 que comprende una pluralidad de elementos en relieve 67, espaciados sobre la superficie del disco y delimitando una pluralidad de canales 68 que surgen en la periferia de dicho disco. Para una descripción más detallada de la cápsula 6, se hace referencia a la solicitud de patente internacional WO 03/059778 presentada el 13 de enero de 2003 a nombre del solicitante y cuyo contenido entero se incorpora aquí como referencia, no obstante sin desear limitar el presente dispositivo a la recepción de una cápsula descrita en esta solicitud.

Según un aspecto de la invención, el porta-cápsulas 4 y un inyector 70 previsto para inyectar el fluido a presión en la cápsula están vinculados entre sí. El inyector puede formar parte del porta-cápsulas o está instalado de forma separable al mismo. En el ejemplo preferido ilustrado en la Figura 3, el inyector es la pieza 70 que forma parte e un sistema de inyección 7 que comprende una pieza de soporte 71 del inyector 70 montado giratoriamente sobre un lado del borde periférico de la taza 40. La pieza 71 se monta giratoriamente a lo largo del eje de articulación 72 conectado al lado de la taza. El lado sobre el que se monta la pieza de soporte 71 es preferentemente aquél que comprende un mango 73 para facilitar tanto el agarre del porta-cápsulas como el manejo del sistema de inyección al desacoplarse. La pieza de soporte 71 puede de este modo desplazarse a una posición desacoplada en la cual el inyector 70 se desacopla de la abertura de la taza (Figura 3) para permitir la introducción de una cápsula en la taza. Entonces, la pieza de soporte se gira a una posición de acoplamiento en la que el inyector se acopla perforando la pared de entrada de la cápsula (Figura 4).

El sistema de inyección 7 tiene medios elásticos tales como al menos un muelle (no mostrado) y medios de activación 74 para desplazar la pieza de soporte 71 y el inyector, que está unido de forma fija a ella contra la fuerza de los medios elásticos en la posición desacoplada para permitir la introducción de la cápsula. Los medios de actuación 74 pueden ser un retén que se manipula con el pulgar y se acopla en un rebaje 75 de la parte delantera del mango 73. De este modo, cuando no se aprieta el retén hacia abajo, el sistema de inyección está en la posición de acoplamiento sin el riesgo de que el usuario se pinche.

Como se muestra en la Figura 3, el porta-cápsulas tiene bordes de guía laterales 44, 45 en forma de resaltes rectilíneos prolongados, por un lado, hacia el exterior y, por otro lado, en la dirección de introducción del porta-cápsulas en la unidad de suministro. Estos bordes se prolongan a lo largo de la abertura de la taza 40 a fin de proporcionar un buen asiento para el porta-cápsulas en la unidad de introducción. En el lado delantero del porta-cápsulas se puede disponer un elemento de reconocimiento de la forma o llave 46 previsto para acoplarse en una forma complementaria de la unidad de suministro.

Un ejemplo de un inyector se describe en referencia a las Figuras 3, 5 y 6. El inyector comprende un orificio de entrada 76 formado en la cara anterior de una porción de entrada o conector 77. La porción de entrada o conector 77 se prolonga en relieve sobre el borde superior de la pieza de soporte 71 y tiene una forma preferentemente troncocónica. En su parte opuesta, el inyector 70 se prolonga por una porción de perforación 78 que finaliza en una cuchilla o superficie de corte 780, permitiendo a la porción introducirse mediante perforación a través de la pared de entrada 63 y dentro de la cápsula. La porción comprende además uno o más orificios de salida del fluido 79 que están orientados de forma adaptada para distribuir el fluido dentro de la cápsula en una o más direcciones apropiadas como se muestra en las Figuras 5 y 6. El orificio de entrada 76 y el orificio de salida 79 están conectados por un conducto interno 750 que atraviesa al inyector en su dirección axial.

El conducto interno del inyector puede dimensionarse para que se genere un efecto capilar para mantener al fluido en el conducto cuando se detiene el fluido presurizado. La ventaja es evitar que la cápsula gotee cuando el porta-cápsulas se separe de la unidad de suministro tras la extracción. De este modo se mantiene el fluido en el conducto por atracción capilar, lo cual, en combinación con el cierre hermético generado entre el inyector y la superficie de la cápsula, evita que el aire ente en la cápsula y por lo tanto evita que el fluido que todavía se contiene en la cápsula, se dispense a través del orificio dispensador 61 o la cápsula. El conducto preferentemente tiene un diámetro de 0,7 mm o inferior, preferentemente se encuentra entre 0,4 y 0,6 mm y tiene una longitud de al menos 1 mm, preferentemente, al menos 2 mm.

Para productos solubles, el punto de inyección y la dirección de inyección está dispuesto preferentemente a una distancia del centro de la cápsula o de la taza 40, y el eje del orificio de salida del fluido está preferentemente orientado en una dirección que pasa alejada del centro de la cápsula o la taza 40. Esto proporciona un efecto torbellino que favorece la disolución de los ingredientes solubles dentro de la cápsula. Se debería señalar que el orificio de inyección podría estar orientado de forma distinta. Por ejemplo, el orificio de inyección 79 podría estar en el mismo eje que el conducto rectilíneo 750. Dicha configuración del orificio 79 en la prolongación del conducto 750 puede ser ventajosa para facilitar la limpieza del conducto, en el caso de bloqueo o formación de capas, con una simple aguja u otros medios.

El inyector comprende además una porción cerrada herméticamente 781 que forma una zona de mayor sección transversal que la porción de perforación 78 que es adyacente a ella. La porción cerrada herméticamente está preferentemente hecha de material más blando que el material de perforación para servir como un cierre hermético alrededor de la perforación hecha en la pared de entrada 63 de la cápsula. Éste puede ser un anillo de elastómero o silicona. La ventaja de dicho dispositivo es que el cierre hermético está hecho en una pequeña circunferencia alrededor de la perforación con la porción 781, que presiona sobre la pared de la cápsula lo suficiente para generar este cierre hermético; esto simplifica enormemente el diseño general del suministro de fluido en la cápsula. El cierre hermético producido de este modo alrededor de la perforación de la cápsula, se mantiene cuando el porta-cápsulas se separa de la unidad de suministro de fluido; esto tiene el efecto, en combinación con los medios apropiados dispuestos en el inyector, de mantener el fluido en el inyector y de este modo evitar la entrada de aire, de evitar que la cápsula gotee cuando la última todavía contiene una cantidad de fluido. Medios apropiados pueden ser un conducto capilar dentro del inyector o bien una válvula anti-retorno que cierra la entrada del conducto tal como una válvula de punto, válvula de bola o válvula de aguja.

La estructura de la unidad de suministro se describirá con referencia a las Figuras 7 a 10. La unidad de suministro comprende una base de guía principal y recepción 51 prevista para recibir el porta-cápsulas 4 en la unidad - una posición el cual el inyector se sitúa en relación a los medios de suministro de fluido de la unidad de suministro. La unidad de suministro tiene de este modo una segunda parte denominada base de suministro 52 que realmente sostiene a los medios de suministro de fluido. La base de guía 51 y la base de suministro 52 están montadas de forma articulada en relación a la otra para que la base de suministro y la base de guía puedan adoptar dos posiciones relativas: una posición de desacoplamiento entre el inyector 70 y los medios de suministro de fluido y una posición de acoplamiento entre el inyector 70 y los medios de suministro de fluido.

La base de guía 51 está formada, más concretamente, de un elemento de guía en forma de U transversal, 53, cuyos lados laterales tiene nervios de guía longitudinal 44, 45 del porta-cápsulas. El elemento de guía 53 finaliza en una pared posterior transversal 532 que sirve como un tope para el porta-cápsulas en su posición de introducción. Una carcasa con forma de perno 532 para recibir la llave 46 asegura el correcto acoplamiento definitivo del porta-cápsulas en la posición de referencia.

La base de guía y la base de suministro están articuladas, por un lado, mediante un eje de articulación 86 situado detrás de dichas bases y, por otro lado, mediante un sistema de cierre 8 que comprende dos alas 80, 81, montadas fijamente por detrás sobre el bastidor mediante los ejes de articulación 5a-5c. La base de guía 51 se monta de este modo sobre las alas laterales 80, 81 mediante dos ejes de articulación lateral 800 permitiendo que la base de guía pivote en relación a las alas fijadas al bastidor. La base de suministro de fluido está conectada además a cada lado de las alas mediante dos articulaciones 82 guiadas en las dos aberturas de guía con forma de arco oblongo 83 hechas en dichas alas 80, 81 del sistema de cierre.

Como se muestra en la Figura 10, las aberturas de guía 83 están configuradas para que, cuando el porta-cápsulas se lleva manualmente hacia abajo (dirección O), la base de guía 51 gira en relación a las alas 80, 81 sobre el eje 800 y lleva a la base de suministro 52 que entonces cierra sobre la base de guía 51 en la dirección representada mediante la flecha A ya que los ejes 82 están obligados a guiarse en las aberturas 83 en la dirección F.

Se dispone además una palanca de reabertura 87 para facilitar la reabertura de la unidad de suministro. La palanca 87 está en la forma de un yugo con forma de U invertida con dos patas laterales 870, 871. Las patas 870, 871 están montadas de forma giratoria en el eje 88 en la parte superior de la alas 80,81 y están guiadas a lo largo de las articulaciones 82 en las aberturas 83. De este modo, como se muestra en la Figura 9, cuando la palanca se activa manualmente en la dirección de la flecha B, concretamente hacia abajo, las patas del yunque giran sobre el eje 88 y llevan a la articulación 82 en la dirección C, hacia atrás, lo cual tiene el efector de llevar la base de suministro 52 hacia arriba (dirección D), por lo tanto reabriendo. Cuando la articulación hace contacto en la abertura, es la base de guía 51 la que se lleva hacia arriba (dirección D1) para volver a abertura o posición de introducción del porta-cápsulas.

Como se muestra en la Figura 8, en la posición de cierre de la unidad de suministro 5 contra el porta-cápsulas 4, se establece la conexión fluida. Los medios de suministro de fluido de la base de suministro móvil comprenden un conector fluido 50 provisto de un conducto interno 54 para transportar el fluido a una salida 55 situada en comunicación con el orificio de entrada 76 del inyector. Para facilitar una conexión que resista altas presiones, el conector de la unidad de suministro finaliza preferentemente en una porción cónica 56 formando una conexión libre cono sobre cono con la porción de entrada 77 del inyector. Un cierre hermético 57, tal como una junta tórica, puede añadirse para asegurar un buen cierre hermético de la conexión.

Las Figuras 11 a 13 muestran otro tipo de porta-cápsulas 4b según la invención. Este porta-cápsulas 4b está diseñado para introducirse en la unidad de suministro 5 gracias a los medios de acoplamiento complementarios 44, 45, 46 que son idénticos a los anteriormente descritos medios de acoplamiento del porta-cápsulas 4. El resultado es por lo tanto que los porta-cápsulas 4, 4b son ambos intercambiables y extraíbles de la unidad de suministro 5.

Los porta-cápsulas 4, 4b no obstante tienen al menos una característica específica que los distingue. Esta característica se refiere a:

i) la forma y/o el tamaño de la carcasa para recibir la cápsula; y/o

ii) el procedimiento de inyección mediante el cual el inyector se configura para suministrar el fluido en la cápsula.

En el ejemplo ilustrado, el porta-cápsulas 4b está configurado en términos de volumen y procedimiento de inyección para recibir más concretamente cápsulas que contengan ingredientes que requieren un volumen de almacenamiento pequeño y una humidificación sobre la sección transversal de la base de la sustancia. Los ingredientes pueden ser, por ejemplo, molidos de, por ejemplo, café o té.

El porta-cápsulas 4b de este modo comprende una taza 40b que define una superficie interna o carcasa 41b cuyo volumen es más pequeño que el volumen de la superficie interna o carcasa 41 del porta-cápsulas 4 descrito anteriormente. En concreto, la profundidad Hb que separa el borde interno de soporte 69b del borde superior 43 es más corta que la misma profundidad H de la cápsula 4. Como resultado, el porta-cápsulas recibe cápsulas cuya ración interna es más delgada, lo cual puede ser más adecuado por ejemplo para extraer cafés exprés o de filtro de una base de café molido.

Por otro lado, el porta-cápsulas 4 de la Figura 5 tiene, por su parte, una carcasa 41 cuya profundidad H es mayor para que pueda recibir cápsulas cuyo volumen de ración sea mayor, lo cual puede ser más adecuado para almacenar una gran cantidad de ingredientes, tales como leche en polvo, y/o para suministrar volúmenes mayores de bebida, por ejemplo, entre 110 y 500 ml de líquido.

Otra diferencia de los porta-cápsulas 4, 4b reside en el procedimiento de inyección. El porta-cápsulas 4b comprende un sistema de inyección 7b que funciona según el mismo principio de introducción en la cápsula como el sistema de inyección 7 de la cápsula 4 pero no obstante con un inyector 70b con una configuración de inyección distinta. Como se muestra en detalle en la Figura 13, el inyector 70b tiene un orificio de salida 79b que difiere en su forma y dirección. La forma y orientación del orificio de salida están de este modo configurados para distribuir el fluido de una forma más dispersa, es decir sobre una superficie mayor de la sección transversal, lo que mejora la humidificación de los ingredientes y reduce la formación de recorridos preferentes no deseados. La forma del orificio es preferentemente una ranura que cruza parcial y transversalmente la porción cilíndrica del inyector. La dirección además está orientada más transversalmente en la cápsula. De este modo, debido a la forma y orientación, el efecto del chorro puede atenuarse y el fluido puede atravesar la base de ingredientes a fin de humedecer uniformemente la sección transversal entera de la base de sustancia.

Es por lo tanto entendible que los porta-cápsulas estén provistos de características adaptadas a los ingredientes contenidos en la cápsula y/o para la preparación que se va a suministrar. El dispositivo proporciona por lo tanto una flexibilidad mayor, facilidad de adaptación y la posibilidad de suministrar un campo mayor de bebidas o preparaciones incluyendo, por ejemplo, bebidas tales café exprés, café de filtro, café instantáneo, especialidades a base de leche tales como capuchino, con leche o bien, té, chocolate o bien bebidas refrescantes de gran volumen a base de café, té, leche, cacao, zumo de frutas, o bien preparaciones especiales que contienen ingredientes nutricionales, por ejemplo, formulaciones de producto para bebés, para gente que practica deporte, para los enfermos o para los ancianos.

La Figura 14 muestra una realización diferente de un porta-cápsulas 4c que comprende un sistema de inyección 7c que difiere del procedimiento precedente. En este caso, el sistema de inyección 7c comprende un inyector 70c en forma de una pared o cubierta 71c provista de un colector o cámara de recogida 710. Este colector 710 distribuye el fluido a través de una multitud de orificios de inyección 79c que se abren en la carcasa 41 del porta-cápsulas. Dicho porta-cápsulas puede recibir una cápsula que comprende una superficie superior permeable al fluido tal como un papel de filtro, una pared textil tejida o sin tejer o una parrilla o simplemente una cápsula abierta en este lado. El fluido se distribuye, como en el inyector de las realizaciones precedentes, a través de una porción de salida 77c, un conducto interno 750c que se abre en el colector. El inyector 70c está cerrado herméticamente de la cápsula por medio de un cierre hermético 740 situado en la interfaz entre los bordes 710c del inyector y el borde 43 del porta-cápsulas. El cierre hermético 740 puede formar parte del propio inyector y/o del porta-cápsulas y/o de la propia cápsula. Dicho porta-cápsulas puede de este modo recibir cápsulas provistas de paredes de filtro por ejemplo. Las cápsulas pueden ser totalmente flexibles y provista de paredes de filtro con un borde periférico para sujetarse en el porta-cápsulas.

Otra realización de un porta-cápsulas 4d se ilustra en la Figura 15. En este caso, el sistema de inyección 7d comprende un inyector 70d con la forma de una aguja central hecha en un plato o cubierta 71d que se prolonga en el interior de la carcasa 41 del porta-cápsulas. La aguja distribuye el fluido a través de los orificios de inyección 79d hechos en la periferia de la aguja. Como en las realizaciones precedentes, el fluido que proviene de una porción de entrada 77d, un conducto interno 750d que se abre a un colector 710d. Los otros elementos del sistema de inyección son similares a otras realizaciones. Dicha distribución permite que el fluido se distribuya radialmente y a una profundidad deseada en la carcasa. La aguja puede ser perforada o no perforada dependiendo si la cápsula tiene una pared que se va a perforar o una pared provista de una abertura ya preformada.

Otra variante del porta-cápsulas se ilustra en la Figura 16. El porta-cápsulas 4e difiere del porta-cápsulas 4 de las Figuras 3-6 a través de ciertas modificaciones hechas en el sistema de inyección 7e. El sistema comprende un inyector 70e que comprende un dispositivo de válvula anti-retorno. Está provista una cámara 760 en el inyector mediante el montaje de una primer pieza superior 761 y una segunda pieza inferior 762 sostiene el conducto de inyección 763. Se cierra herméticamente la cámara mediante una junta tórica 764 que cubre la unión 765 de la porción del montaje (por ejemplo, un hilo de rosca) entre las dos piezas. La cámara se cierra mediante una aguja 766 que se presiona mediante un elemento elástico tal como un muelle helicoidal (no representado). Cuando el fluido presurizado entra en la cámara, la aguja 766 se empuja hacia atrás, lo cual comprime el muelle y abre la entrada 767 de la cámara para permitir que el fluido pase a través del conducto 763 y por lo tanto se introduzca en la cápsula 6.

La Figura 17 muestra la conexión del inyector 70e en comunicación contra la unidad de suministro de fluido 5. El conector de la unidad comprende un elemento tubular 500 hecho de un material deformable que se dobla, por simple presión, contra la superficie cónica exterior de la porción de conexión del inyector. El elemento tubular se introduce en un rebaje 501 hecho en el extremo del conducto de suministro de la unidad. El elemento tubular 500 delimita la salida de fluido 55 del conducto 54 de la unidad. Presiona sobre las superficies cónica o acampanada de la porción de conexión 77 del inyector y por lo tanto sirve tanto para una superficie de apoyo y conexión como un cierre hermético. Dicho elemento puede por ejemplo ser un tubo de elastómero o silicona cuyos extremos son rectos (no cónicos) o cónicos y se comprime sobre la superficie de conexión del inyector.

La pieza de soporte 71 del inyector está montada de forma giratoria en un eje de articulación 72 montado en una abertura a fin de proporcionar una cierta amplitud de movimiento vertical para permitir que la pieza de soporte tenga espacio libre para inclinarse lateralmente, para que la zona cerrada herméticamente del inyector se posicione más precisamente contra la pared interior de la cápsula. Para esto, la pieza de soporte está atravesada por una abertura oblonga 720 que está orientada verticalmente y en la cual el eje transversal 72 que mantiene la pieza en el cuerpo del porta-cápsulas puede inclinarse. Esto asegura un mejor cierre hermético de la inyección en la cápsula. El porta-cápsulas 4e tiene además un mango con forma de plato más ergonómico facilitando el sostenimiento. El borde 420 del orificio de descarga 42 tiene además un recorte achaflanado para alejarse del borde 610 de dicho orificio 61 de la cápsula a fin de evitar el contacto con el líquido dispensado y además para facilitar la descarga de líquido en el caso de cualquier contacto con el segundo.

Las Figuras 18 a 23 muestran otra posible realización del porta-cápsulas y el inyector según la invención. El porta-cápsulas 4 de la Figura 18 tiene los mismos elementos que aquellos de las realizaciones anteriormente descritas, y los números de referencia son por lo tanto idénticos para facilitar la identificación de los últimos. El sistema de inyección comprende unos medios de activación 74 en forma de de un retén utilizado para desplazar el inyector 70, desde una posición de inyección de fluido en la cápsula (Figura 19) a una posición recogida (Figura 20). Los medios de activación 74 desplazan la pieza de soporte o placa 71 sobre la cual se monta el inyector 70 de las Figuras 21 a 23. El movimiento se realiza a lo largo del eje de rotación 72 situado por detrás de la taza 40 hacia el frontal del mango 73. Unos medios elásticos 740, tales como un resorte de hojas, ofrece una resistencia elástica a la activación de los medios de activación 74 a fin de proporcionar, en ausencia de fuerza en los medios elásticos, el retorno a la posición de inyección o de introducción del inyector en la taza. La ventaja es asegurar que el punto del inyector se dirige hacia la taza, lo cual limita el riesgo de pinchazo cuando el porta-cápsulas no tiene cápsula en él. Los medios elásticos son de este modo una hoja conectada a los medios de activación y presionan contra el rebaje 75 del mango. Cuando se activan los medios elásticos, la hoja se dobla y su radio de curvatura disminuye como se muestra en la Figura 20, lo que acentúa las fuerzas de recuperación sobre los medios de activación cuando se relaja la fuerza del usuario sobre el retén.

Las Figuras 21 a 23 muestran una posible realización del inyector. En este caso particular, el inyector tiene una boquilla 751 en la cual se ha perforado un conducto interno con un eje rectilíneo 750 que se prolonga del orificio de entrada 76 al orificio de salida 79. En otras palabras, el orificio de salida 79 bajo presión del fluido, se sitúa hacia la base de la taza 40, sensiblemente de forma vertical. Se facilita de este modo el mantenimiento del conducto. Es más fácil desconectar el conducto cuando el último se obstruye mediante partículas sólidas (residuos en capas, granos de café, etc.) que un conducto con una curva o una variación de inclinación.

La tobera del inyector finaliza en una superficie recortada achaflanada 780. En la base de la boquilla 751 se dispone unos medios de cierre hermético tales como un aumento de sección en forma de una porción anular 752 (Figura 19) hecho de material elástico, tal como elastómero o silicona. La porción anular puede ser flexible y en forma de una U invertida o ligeramente cóncava para favorecer su adaptación a la pared de la cápsula cuando la última se hincha bajo el efecto de la presión interna. Cuando se presiona el inyector contra la pared superior de la cápsula, la boquilla se introduce entonces a través de la pared y la porción anular 752 se presiona contra la pared a fin de efectuar el cierre hermético entre la superficie de la boquilla de esta forma introducida, y la perforación u orificio recortado. Los medios elásticos 740 del sistema de inyección proporciona la fuerza necesaria para una buena aplicación de la porción anular 752 contra la pared de la cápsula.

El conducto interno tiene al menos una porción 781, de pequeña sección transversal o diámetro, llevando a cabo una función de retención del fluido en el inyector mediante atracción capilar. El conducto se prolonga en la dirección del orificio de entrada mediante una porción de mayor diámetro 782. El conducto interno de pequeña sección transversal finaliza en el orificio de salida 79, que además tiene el efecto de producir un potente chorro de fluido en la cápsula en el momento de la inyección. Este chorro provoca un potente efecto mezclador en la cápsula y ayuda a las sustancias solubles a disolverse de forma rápida y completa. El tamaño del diámetro interno de la sección de atracción capilar es inferior a 1 mm, preferentemente inferior a 0,7 mm, mejor aún del orden de 0,6 a 0,4 mm. La porción de diámetro mayor 782 aguas abajo se utiliza para asegurar que las pérdidas de presión generadas por el inyector, concretamente la porción de sección reducida, no sean muy grandes. Las pérdidas totales de presión del inyector pueden ser aproximadamente del orden de 2 a 5 bar y la bomba debe ser suficientemente potente para superar estas pérdidas de presión y enviar el fluido a una presión de empuje de aproximadamente 2 a 4 bar. La bomba de la unidad de suministro debe por lo tanto escogerse para desarrollar una presión estática situada entre un mínimo de 4 bar, preferentemente entre 5 y 15 bar.

La función de cierre hermético al aire provocada por el conducto capilar es importante para evitar el problema de los goteos o pérdidas de líquido que se escapan a través de la base de la cápsula debido a la entrada de aire en el inyector, por lo tanto en la cápsula. Para evitar este fenómeno, la porción 781 por lo tanto se diseña para mantenerse llena de líquido mediante atracción capilar cuando se extrae el porta-cápsulas del resto de la máquina. Como se ha expuesto anteriormente, este conducto capilar puede sustituirse por una válvula anti-retorno o cualquier medio equivalente.

Las Figuras 24 y 25 muestran una realización en la cuál la tobera del inyector se sustituye por un simple conector 752 que finaliza en un orificio 79f. El inyector se adapta al contacto de la pared 63 orientándose a un orificio 630 en la cápsula. En este caso, el orificio ya existe y no es perforado por el inyector. El conector puede ser un elemento cilíndrico o de cualquier otra forma. El conector puede estar parcial o totalmente hecho de elastómero que sirve como cierre hermético. Como se muestra en la Figura 25, la pared 63 de la cápsula puede estar sensiblemente deformada por la presión mecánica ejercida por el dispositivo de inyección, lo cual asegura un mejor cierre hermético. En una alternativa (no representada), la cubierta es más rígida, por lo tanto menos deformable o no deformable del todo y es el conector que se comprime contra la pared para compensar los espacios y efectuar el cierre hermético. En otra posible realización, ambos elementos, pared 63 y conector 752, son deformables.

La invención por supuesto no se limita justamente a las realizaciones descritas. Por ejemplo, otras realizaciones de porta-cápsulas equivalentes pueden preverse dependiendo del tipo de cápsula o del tipo de bebida que se va a preparar.

Claims (18)

1. Porta-cápsulas (4, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) previsto para conectarse de forma amovible a una unidad de suministro de fluido (5) de un dispositivo para la preparación de una bebida, para preparar una bebida a partir de una sustancia alimenticia contenida en una cápsula mediante la introducción de un fluido en dicha cápsula, dicho porta-cápsulas comprende:

una taza (40) provista de una carcasa (41) para recibir la cápsula (6),

el porta-cápsulas comprende un dispositivo de inyección (7, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) que comprende un inyector (70, 70b, 70c, 70d, 70e, 70f) caracterizado por el hecho que el inyector (70, 70b, 70c, 70d, 70e, 70f) está configurado para ser conectado a la unidad de suministro del fluido (5) y comprende un orificio de entrada de fluido (76, 77d, 77c, 767), un conducto de inyección (750, 750c, 750d, 750f, 710) y al menos un orificio de inyección (79, 79b, 79c, 79d, 79f) para inyectar al menos un chorro de fluido presurizado en la cápsula (6),

y que el inyector (70, 70b, 70e, 70f) comprende además un elemento de cierre hermético (752, 781) para proporcionar un cierre hermético entre el inyector y la pared (63) de la cápsula, para traspasar este fluido de la unidad de suministro (5) a la cápsula (6) con la forma de al menos un chorro de fluido.

2. Porta-cápsulas (4, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que el inyector comprende una porción de conexión (77) que forma al menos una superficie de apoyo hermética prevista para venir a apoyarse contra un conducto de suministro del fluido (500) de la unidad de suministro (5).

3. Porta-cápsulas (4, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho que dicha al menos una superficie de apoyo es sensiblemente troncocónica.

4. Porta-cápsulas (4, 4e) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho que el inyector (70, 70e) comprende una boquilla (751) que perfora, recorta o se introduce a través de una pared (63) de la cápsula o comprende un conector (752) que está simplemente dispuesto contra un orificio (630) de esta pared (63) para enviar el fluido a través del orificio bajo presión en la cápsula.

5. Porta-cápsulas (4, 4e) según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho que el inyector (70, 70e) comprende un elemento de cierre hermético (752) en la base de la boquilla (751) o del conector (752) para proporcionar un cierre hermético entre la boquilla o conector y dicha pared (63) de la cápsula.

6. Porta-cápsulas (4, 4e) según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho que el dispositivo de inyección (7) comprende un pieza de soporte (71) y unos medios elásticos (740) que mantiene el inyector presionado contra la pared de la cápsula.

7. Porta-cápsulas (4c, 4d) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho que el inyector (70) comprende una pared de inyección o una cubierta (71c, 71d) que cubre la taza en su totalidad (40).

8. Porta-cápsulas (4c) según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho que la pared o cubierta (71c) está provista de un colector de suministro de fluido (710) y una multitud de orificios de inyección (79c).

9. Porta-cápsulas (4d) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho que la pared de inyección o cubierta (71d) está provista de una aguja central que suministra el fluido a través de los orificios (79d) hechos en la última.

10. Porta-cápsulas (4, 4e) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho que el inyector (70, 70e) comprende unos medios de bloqueo de dicho conducto.

11. Porta-cápsulas (4e) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho que los medios de bloqueo son una válvula (760-766).

12. Porta-cápsulas (4) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho que los medios de bloqueo son una porción de conducto (781) de pequeña sección transversal provocando una retención de líquido en el conducto (750) mediante atracción capilar.

13. Porta-cápsulas (4) según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho que la porción de atracción capilar (781) tiene un diámetro inferior a 1 mm.

14. Porta-cápsulas (4) según la reivindicación 12 o 13, caracterizado por el hecho que la porción de atracción capilar (781) tiene una longitud de al menos 1 mm e inferior a 3 mm.

15. Porta-cápsulas (4) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y 10 a 14, caracterizado por el hecho que el conducto de inyección (750) tiene un eje rectilíneo.

16. Porta-cápsulas (4) según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho que el eje del conducto está orientado verticalmente hacia la base de la taza (40).

17. Porta-cápsulas (4, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende medios de guía (44, 45) en forma de nervios laterales para la introducción del porta-cápsulas en la unidad de suministro de fluido.

18. Combinación que comprende un porta-cápsulas (4, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) que contiene una sustancia alimenticia para la preparación de una bebida caracterizada por el hecho que:

la cápsula (6) comprende paredes (60, 63) que definen un volumen externo que se adapta a la carcasa (41) del porta-cápsulas y un borde lateral (62) con dimensiones adecuadas para apoyarse contra un reborde de apoyo (43) del porta-cápsulas y,

el porta-cápsulas se caracteriza según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.