ES2347158T3 - Procedimiento y capsula para preparar bebidas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de preparación de bebidas a partir de preparaciones para bebidas, que comprende las etapas de: - suministrar una cantidad de líquido a una cápsula (1) que contiene una preparación para bebida para preparar una bebida, - formar una abertura (11) de dispensación en una pared (F) de dispensación de dicha cápsula para dicho producto solubilizado, teniendo dicha abertura un área de dispensación, a través de la cual dicha bebida puede fluir desde el interior de dicha cápsula hasta el exterior de dicha cápsula, - dispensar la bebida así obtenida desde dicha cápsula a través de dicha abertura de dispensación, en el que al menos parte de dicha pared (F) de dispensación tiene una rigidez dentro del intervalo de 10 a 55 N/mm medida por compresión con un punzón (6) y una deflexión fijada a 3 mm, de manera que el área de dicha abertura (11) de dispensación cambia al menos dos veces aumentando y disminuyendo durante dicha etapa de dispensar la bebida desde dicha cápsula, antes de que se haya dispensado toda dicha bebida, según la presión acumulada dentro de dicha cápsula por el líquido alimentado a la cápsula.
Description
Procedimiento y cápsula para preparar
bebidas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento, a un dispositivo y a una cápsula de un solo uso para
la preparación de bebidas. Más particularmente, la invención se
refiere a un método, a un dispositivo y a una cápsula de un solo
uso para la preparación de bebidas tal como se lleva a cabo en
máquinas dotadas de un grupo de dispensación destinado a recibir
una cápsula de preparación alimenticia con el fin de obtener
bebidas calientes tales como café, capuchino, té o similares. La
preparación alimenticia puede ser una preparación soluble o un
producto que va a prepararse por infusión tal como café molido, té y
remedios herbales.
Entre los tipos conocidos de máquinas, los
montajes destinados a la preparación y la dispensación de bebidas
generalmente comprenden un dispositivo de dispensación que tiene un
asiento que aloja una cápsula de un solo uso.
Puesto que las cápsulas de un solo uso se sellan
originariamente con el fin de impedir que la preparación soluble
entre en contacto con la atmósfera y se pierda durante la
manipulación, el dispositivo de dispensación está dotado
generalmente de un elemento de perforación u otros medios que abren
uno o más orificios en al menos una pared de la cápsula, por
ejemplo orificios de salida en su parte inferior para proporcionar
una salida para la bebida. También se obtiene en esta etapa, en
algunos casos, un orificio de entrada para el líquido usado para
hacer la bebida (que es habitualmente agua caliente).
Una vez que se coloca la cápsula en el
alojamiento del dispositivo de dispensación y se proporciona una
salida para la bebida, se alimenta el agua presurizada caliente a
la cápsula, a través de uno o más orificios de entrada, para formar
una bebida, que consiste en una infusión, dispersión o disolución de
la preparación soluble o molida en agua. Entonces se dispensa la
bebida a través del orificio o abertura de salida inferior. El
documento WO02/076270 da a conocer este tipo de realización.
Documento US 5 242 702. Este documento da a
conocer una cápsula de aluminio o plástico que está dotada de un
filtro y una pared de dispensación de cápsula, adyacente al filtro,
que puede soportar la presión interna de la cápsula (durante la
etapa de preparación por infusión) mientras se deforma sin desgarro.
Se coloca un dedo cerca de la pared de dispensación deformable para
abrir dicha pared cuando la pared se deforma lo suficiente para
alcanzar el dedo.
Alternativamente, tal como se da a conocer por
ejemplo en el documento EP 1243210, la cápsula está ubicada en su
asiento y el agua caliente presurizada se alimenta al interior de la
cápsula para deformar hacia fuera la pared inferior; un elemento de
pistón empuja hacia dentro una tapa de salida prevista en la pared
inferior para formar una salida permanente para la bebida, pudiendo
la tapa de salida permanecer abierta también al final de la etapa
de dispensación.
Un buen grupo de dispensación debe garantizar la
solubilización completa y uniforme (o suspensión/dispersión) de
todo el producto o de aquellas partes del producto que se
solubilizan tras la preparación por infusión o infusión en el agua
caliente y un buen aspecto final de la bebida; para café y
capuchino, un buen aspecto final significa que tiene una
"espumación", es decir una capa de espuma hecha de pequeñas
burbujas, que es duradera y en una cantidad apreciable. Es difícil
obtener este resultado debido a que la forma y el tamaño de las
cápsulas son los mismos para todos los productos dispensables,
mientras que la cantidad de producto soluble proporcionado dentro
de una cápsula cambia según su naturaleza. Por ejemplo, se
proporcionan 1,5 gramos de producto cuando la bebida que va a
dispensarse es café espresso a partir de una preparación de espresso
soluble, aproximadamente 3,0 gramos para hojas de té,
aproximadamente 6,5 gramos cuando el producto es café molido, y se
proporcionan 15-16 gramos, o más, de producto dentro
de la misma cápsula cuando la bebida es capuchino o chocolate
caliente soluble. Esta diferencia en cantidades se refleja en la
posible dificultad para obtener de manera sistemática la cantidad y
calidad de espuma requerida para cada bebida.
Otro problema con los grupos de dispensación
conocidos, particularmente cuando se trata de productos solubles a
base de leche, es garantizar la higiene del grupo; esto da como
resultado la necesidad de evitar la presencia de tubos y conductos
de suministro de sección transversal de pequeño tamaño (inferior a
aproximadamente 2 mm) porque pueden formarse películas y residuos
en los mismos. Desafortunadamente, parece que estos conductos de
pequeño tamaño pueden ser muy útiles para proporcionar la espuma
requerida. La solicitud de patente mencionada anteriormente
WO02/076270 a nombre del mismo solicitante (que se incorpora al
presente documento como referencia) describe un montaje de
dispensación en el que el pistón o elemento de perforación actúa
como un medio de apertura de una parte sustancialmente circular en
la parte inferior de la cápsula. La razón de diámetro del pistón y
la parte circular en la parte inferior de la cápsula da como
resultado un estrangulamiento que permite lograr una buena
dispensación y producción de espuma o "espumación".
Sin embargo se ha observado que se obtienen
variaciones en los resultados dependiendo de los productos y las
dosis usados y por tanto existe una necesidad de tener resultados
uniformes con los grupos de dispensación descritos
anteriormente.
La solicitud de patente estadounidense
2003/00056661 de Hu et al. y la solicitud correspondiente WO
02/080744 (correspondiente al documento EP 1243210 mencionado
anteriormente) de Societé des Produits Nestlé describen un método
de dispensación de productos solubles en el que el elemento de la
tapa de salida abierto mediante el elemento de perforación se
deforma plásticamente en una posición tal que se crea un paso que
tiene dimensiones reducidas, es decir un estrangulamiento, para la
descarga de líquido desde la cápsula. Estas dimensiones permanecen
constantes a lo largo del tiempo mientras se dispensa la bebida y al
final de la etapa de dispensación la tapa está abierta. Con el fin
de mejorar la formación de espuma, el elemento de perforación está
dotado de canales que tienen una sección transversal inferior a 2
mm; alternativamente, los canales se forman en la cápsula, entre
dos paredes adyacentes y en contacto entre sí.
Esta realización tiene inconvenientes porque no
funciona de una manera reproducible y constante y presenta los
problemas descritos anteriormente con respecto al bloqueo de los
canales y su posible contaminación con bacterias debido a la
formación de películas y acumulaciones de residuos dentro de los
canales. Además, la cápsula tiene una fabricación compleja y cara
en vista de la manera en la que se obtiene la tapa de salida dentro
de la pared inferior.
Por tanto, existe una necesidad de un sistema de
dispensación de bebidas mejorado, particularmente para bebidas
solubles, que permita obtener la bebida requerida y la cantidad de
espuma requerida, de una manera sencilla, higiénica y
económica.
El objeto de la presente invención es solucionar
los problemas mencionados anteriormente y garantizar resultados
constantes y óptimos, desde el punto de vista de la calidad de la
bebida dispensada.
Otro objeto es proporcionar una cápsula y un
montaje para soportar la cápsula que no tenga problemas
higiénicos.
Este objeto se consigue mediante la presente
invención por medio de un método para la preparación de una bebida
a partir de preparaciones alimenticias caracterizado según la
reivindicación 1.
El área de la abertura corresponde a la sección
de flujo de la bebida.
La variación del área de dispensación se produce
después de la etapa de formar la abertura de dispensación, es decir
tras haberse formado una abertura. Con el fin de evitar el uso de
medios mecánicos para cambiar el área de dispensación, que de nuevo
daría lugar a los problemas mencionados de bloqueo, incrustación y
"contaminación cruzada" por diferentes productos, la invención
prevé ventajosamente que dicho ajuste del área de abertura de
dispensación se obtenga por medio de la presión generada dentro de
dicha cápsula por el líquido alimentado al interior de dicha
cápsula. La abertura puede formarse desde el exterior hacia el
interior o viceversa. En el primero caso un elemento de perforación
está dirigido a una parte de la tapa de salida de la parte inferior
de la cápsula dentro de la cápsula, en el segundo caso la parte de
la tapa de abertura de la parte inferior se empuja hacia fuera
mediante la acumulación de presión dentro de la cápsula.
En ambos casos en primer lugar se obtiene un
paso, es decir una abertura, en la pared inferior. Entonces se
amplia esta abertura mediante la acción de presión ejercida por el
agua bombeada al interior de la cápsula. Debido a que se ha
aumentado el área de abertura, fluye una mayor cantidad de líquido a
través de la abertura y disminuye la presión dentro de la cápsula.
La consecuencia de la disminución de presión es que debido al
material y/o diseño de la pared inferior, la pared inferior se mueve
de nuevo a una posición al menos parcialmente cerrada, generalmente
hacia su posición inicial, es decir el área de abertura se vuelve
menor (disminuye).
Esta disminución del área de abertura dará como
resultado un aumento adicional de presión y el ciclo se repetirá
hasta que el agua ya no se bombee más al interior de la cápsula. En
una realización preferida, se prevé la disminución y posteriormente
el aumento de dicha área de dispensación.
Un objeto adicional de la invención es una
cápsula para implementar el método según la invención, caracterizada
según la reivindicación 5.
En una realización preferida, los medios para
variar dicha abertura de dispensación comprenden medios de
articulación previstos en la pared de la cápsula en la que se forma
dicha abertura y se ubican entre dicha abertura de dispensación y
el cuerpo de la cápsula con el fin de conferir un movimiento de
oscilación a dicha pared durante dicha etapa de dispensación.
Según un aspecto de la invención, se obtiene tal
"articulación" teniendo diferentes grosores de la pared de
dispensación: en particular, el grosor en el área circundante y
adyacente a la abertura de dispensación es mayor que el grosor de
la misma pared adyacente a las paredes laterales, es decir adyacente
al cuerpo de la cápsula.
Un objeto adicional de la invención es una
cápsula en la que al menos parte de la pared de dispensación tiene
una rigidez dentro del intervalo de 5 a 60 N/mm medida por
compresión con un punzón y la deflexión fijada a 3 mm; con estos
valores, se obtiene una elasticidad de la pared que permite el
movimiento requerido.
Según otro aspecto preferido de la invención,
adicional o alternativamente a las características mencionadas
anteriormente, la cápsula de la invención prevé que dicha
articulación esté ubicada en la parte y que sea elásticamente
deformable, es decir que tal parte de la tapa de salida se desplace
mediante la articulación para retornar a una posición
sustancialmente cerrada a medida que disminuya la presión dentro de
la cápsula. La tapa de salida puede estar abierta o bien hacia
dentro o bien hacia fuera de la cápsula. Por tanto, los medios de
articulación actúan viscoelástica o elásticamente controlando el
flujo de la bebida como si se proporcionara un medio de válvula en
la cápsula: el área de la abertura 11 aumenta y disminuye con el
aumento o la disminución de la presión en la cápsula, incluso si y
cuando no hay correlación directa o proporcional entre la presión y
el área 11 de abertura.
Es un objeto adicional de la invención un
dispositivo para preparar bebidas, caracterizado según la
reivindicación 17.
Según un aspecto adicional de la invención, la
cápsula está dotada de medios de filtro para retener el café, té u
otro producto molido y usado, dentro de la cápsula tras la
preparación por infusión de una bebida. En una realización de la
invención el filtro está se-
parado de la pared inferior por medio de un separador.
parado de la pared inferior por medio de un separador.
Las características y ventajas adicionales de la
presente invención se entenderán mejor a partir de la siguiente
descripción no limitativa, con referencia a los dibujos adjuntos, en
los que:
- la figura 1 es una vista en sección de una
cápsula según la presente invención;
- la figura 2 es una vista desde abajo de la
cápsula de la figura 1;
- la figura 3 es una vista en sección a escala
ampliada de un detalle de la parte inferior de la cápsula;
- la figura 4 es una vista de la cápsula durante
la prueba de compresión para la medición de rigidez;
- la figura 5 es una vista en sección de una
cápsula en un grupo de dispensación;
- las figuras 6, 7 y 8 están ampliadas y son
vistas del movimiento de variación del área de abertura de
dispensación en la realización de la figura 5;
- la figura 9 es una vista de una realización
adicional de la invención;
- las figuras 10 y 11 son vistas a escala
ampliada del movimiento de variación del área de abertura de
dispensación en la realización de la figura 9;
- la figura 12 es una vista en sección de una
cápsula de la invención con un elemento de filtro;
- la figura 13 es una vista desde arriba de la
cápsula de la figura 12;
- la figura 14 es una vista desde abajo de la
cápsula de la figura 12, con un cierre superior;
- la figura 15 es una vista lateral de la
cápsula de la figura 12 y
- la figura 16 es una vista en sección a lo
largo del plano A-A de la cápsula de la figura 15,
con un elemento de filtro separado.
En la realización dada a conocer en las figuras
1-3 adjuntas, la cápsula 1, objeto de la invención,
comprende una parte 1a que tiene una forma generalmente cóncava y
que comprende un cuerpo de la cápsula que tiene una pared L lateral
generalmente cilíndrica, y una pared F de dispensación que, en la
realización mostrada, es la pared inferior de la cápsula. En la
pared de dispensación se forma una parte 1b de la tapa de salida
circular que puede estar abierta por ejemplo por un elemento de
perforación o pistón 9, 9a, de un grupo 10 ó 10a de dispensación
(figuras 5 y 10) con el fin de formar una abertura de
dispensación.
Se obtiene la parte 1b de la tapa de salida en
la cápsula 1 definiendo una línea 3 de fractura y una articulación
4 en la parte inferior de la cápsula 1.
Según la invención, la cápsula tiene medios para
variar el área de abertura de dispensación, es decir para aumentar
y disminuir el área de sección transversal de dispensación de manera
que varíe la descarga de bebida desde la cápsula. Tal ajuste se
obtiene haciendo uso de la acción de presurización ejercida por el
líquido en la pared F de la cápsula tras iniciarse la etapa de
dispensación y bombearse el agua al interior de la cápsula. Durante
la etapa inicial, "de cápsula cerrada", por ejemplo cuando la
pared inferior de la cápsula se adhiere al pistón o la parte de la
tapa de salida aún es solidaria con la pared F inferior, la presión
dentro de la cápsula aumenta: una vez que se alcanza un valor de
presión suficiente, se forma una abertura de dispensación a través
de la que se dispensa parcialmente el producto. El área de abertura
aumenta hasta un valor máximo. Según la invención, en este punto la
presión dentro de la cápsula disminuye, así como el área de
dispensación de bebida; esta disminución lleva a un nuevo aumento de
presión que a su vez da como resultado un nuevo aumento del área de
abertura.
En la realización dada a conocer, tanto la parte
1b de la tapa de salida de la cápsula 1 como la línea 3 de fractura
son circulares; sin embargo éstas pueden tener diferentes formas,
por ejemplo elipsoidal o con otros tipos de líneas 3 de fractura,
dependiendo del tipo de pistón usado, la forma que debe obtenerse
para la abertura en la parte inferior de la cápsula 1 y el tipo de
abertura de dispensación que debe obtenerse entre el pistón y la
pared F de la cápsula. En particular, según una realización de la
invención tal abertura sólo está presente durante la dispensación:
en este caso se hace referencia a una "interferencia nula o
negativa" entre el pistón y la abertura 1b, es decir la parte
del pistón que se acopla con la abertura tiene un área en sección
transversal que es sustancialmente igual a o mayor que la de la
abertura. Por "sección transversal sustancialmente igual" se
entiende que la mayoría del espacio de aire total entre el pistón y
la parte inferior de la cápsula es de aproximadamente 1,0 mm
y
está preferiblemente dentro del intervalo de 0,01 a
0,5 mm.
está preferiblemente dentro del intervalo de 0,01 a
0,5 mm.
Las figuras 5-8 muestran una
realización de la invención en la que se acopla la cápsula con un
elemento 9 de perforación de un grupo 10 de dispensación.
Según esta realización, el elemento 9 de
perforación es ligeramente mayor que la abertura 1b. En particular,
con un elemento de perforación cilíndrico y una abertura 1b circular
la razón D1/D2, en la que D1 es el diámetro del elemento cilíndrico
en el que se acopla con la pared F inferior y D2 es el diámetro de
la abertura 1b, está dentro del intervalo de 1,0 a 1,067,
preferiblemente dentro de 1,01 a 1,03. En una realización preferida
la diferencia entre el elemento de perforación y los diámetros de
abertura de dispensación es como máximo de 2,0 mm, preferiblemente
1,1 mm y más preferiblemente entre 0,05 y 0,8 mm. Esto significa que
poco después de que el elemento de perforación se haya incorporado
a la abertura de dispensación ocurre lo que se muestra en la figura
6: los bordes de abertura de dispensación se adhieren al elemento de
perforación y se tira de ellos hacia el interior de la cápsula.
Cuando un líquido se alimenta al interior de la
cápsula, generalmente con una velocidad de flujo sustancialmente
constante, por medio de una bomba de un aparato de dispensación, la
presión dentro de la cápsula aumenta debido a que no se prevé una
abertura de dispensación; a medida que el valor de presión aumenta
la pared F de dispensación se deforma hacia fuera de la cápsula,
produciendo eventualmente (figura 7) una abertura 11 de dispensación
en forma de una corona sustancialmente circular alrededor del
elemento 9 de perforación. Tras la formación de la abertura 11 se
dispensa una cantidad de bebida desde la cápsula y la presión cae:
la pared inferior, que ya no se fuerza más con la misma fuerza,
tiende a retornar a la posición inicial en la que se adhería al
elemento de perforación y se reduce en tamaño el área 11 de abertura
a una velocidad mayor o menor según la naturaleza de la pared F y
la presión aún presente dentro de la cápsula, posiblemente
alcanzando incluso un valor muy bajo o sustancialmente igual a
cero. Esta condición está representada en la figura 8.
El líquido adicional alimentado al interior de
la cápsula provoca que la presión en la misma aumente de nuevo
hasta obtener un área de abertura mayor y una velocidad de flujo de
dispensación de bebida aumentada y la condición de la cápsula es
similar a la anterior, representada en la figura 7.
Según la invención, la pared de dispensación de
la cápsula, es decir la pared F inferior, tiene una rigidez dentro
del intervalo de 5 a 60 N/mm medida por compresión con un punzón y
deflexión fijada a 3 mm. Los intervalos de rigidez preferida son de
10 a 50 N/mm y de 20 a 45 N/mm. La rigidez mencionada anteriormente
se mide tal como se muestra en la figura 4 y se describe a
continuación, y los valores establecidos en el presente documento
se refieren a este método de medición.
La cápsula 1, sin la parte 1b de la tapa de
salida, está situada boca abajo en el plano rígido de un
dinamómetro, la parte F inferior se asimila a una membrana con una
perforación central. La medición de rigidez se lleva a cabo usando
un punzón 6 metálico que comprende una parte 6a cilíndrica inferior
que tiene un diámetro correspondiente al diámetro nominal de la
abertura obtenida retirando la pieza 1b inferior, y una parte 6b
cilíndrica superior con un diámetro 2 mm mayor que el diámetro de
la parte 6a. Por tanto, se centra el punzón 6 en la abertura en la
pared F inferior de la cápsula y se acopla con esta pared F mediante
una corona circular de 1 mm. La medición se realiza en el
dinamómetro a una velocidad de prueba de 2 mm/min. a una temperatura
de 23ºC, con deflexión fijada a 3 mm.
Tal como se mencionó, la rigidez reivindicada
está dentro del intervalo de 5 a 60 N/mm, preferiblemente de 10 a
50 N/mm y más preferiblemente de 20 a
45 N/mm.
45 N/mm.
Preferiblemente, la pared F de dispensación está
dotada de medios de articulación.
Los medios de articulación pueden implementarse
de varias maneras, según la manera en la que se obtenga la abertura
en la pared F inferior. En la primera realización dada a conocer
anteriormente, en la que un pistón abre la parte de la tapa de
salida y se acopla con la abertura, se obtienen los medios de
articulación en la pared F inferior.
Las referencias 7 y 8 en la figura 4 indican dos
puntos de la pared F inferior en los que se mide su grosor. Según
un aspecto de la invención, la cápsula 1 tiene una pared inferior en
la que el grosor alrededor de, es decir adyacente a, la abertura
definida por la parte 1b, por ejemplo en 8, es mayor que el grosor,
medido a lo largo de la misma sección transversal, pared 1a lateral
adyacente, por ejemplo en 7, con el fin de obtener la articulación
requerida.
Esta diferencia de grosor se obtiene
preferiblemente aumentando o disminuyendo el valor del grosor desde
7 hasta 8, pero también puede obtenerse de una manera discontinua,
por ejemplo por medio de un reborde 2 (figura 1) ubicado adyacente
a la parte 1b.
Por tanto es un objeto de esta invención una
cápsula tal como se describió anteriormente, en la que el grosor de
dicha pared F de dispensación alrededor de dicha parte 1b que puede
abrirse de la tapa de salida es mayor que el grosor de dicha pared
inferior adyacente a las paredes laterales de la cápsula.
Tal como se mencionó anteriormente, la
distribución de los valores de grosor de la parte inferior es tal
que permite, durante la etapa de dispensación de bebida, un
movimiento de oscilación de la pared F sin romper o deformar
permanentemente la pared inferior alrededor de la abertura 1b. Por
tanto, un objeto adicional de esta invención es una cápsula del
tipo descrito anteriormente caracterizada porque tiene medios de
articulación que permiten el movimiento alternante hacia dentro y
hacia fuera de la pared de dispensación, en función de la presión
dentro de dicha cápsula durante la dispensación de bebida desde
dicha cápsula.
La posición de la articulación corresponde
sustancialmente al punto de la parte F inferior en el que el grosor
es el más bajo, dicho punto, tal como se especificó anteriormente,
está preferiblemente colocado adyacente a la pared L lateral o
entre dicha pared y el punto medio entre la pared L (figura 4), o
parte 1a de la misma (figura 1), y el borde 3 de la parte inferior,
o pared F de dispensación.
En la realización mostrada, la pared L lateral
de la parte 1a se conecta con la pared inferior de la cápsula 1, en
la que está ubicada la parte 1b, por medio de una superficie 5
interior formada según una curva y preferiblemente, según un arco
circular. El radio de dicho arco está preferiblemente dentro del
intervalo de 3 a 15 mm y más preferiblemente de 5 a 12 mm.
Tal como se mencionó anteriormente, se
proporciona un reborde 2 fuera y cerca de la línea 3 de fractura,
con el fin de tener una parte inferior de la cápsula de mayor
grosor tal como se describió anteriormente, y de impedir que la
parte inferior de la cápsula 1 se deforme excesivamente dentro de la
abertura 1b durante la etapa de apertura de la misma mediante el
pistón de perforación y particularmente durante la etapa de
dispensación de bebida. Preferiblemente el reborde 2, como en la
realización mostrada, rodea completamente la línea 3 de fractura;
el reborde puede ser más o menos ancho, pero parte desde una
posición inmediatamente adyacente al borde 3 de la abertura 1b para
evitar su rotura o deformación durante la etapa de dispensación.
En una realización preferida, la pared F
inferior es completamente cóncava. Preferiblemente, esta concavidad
se obtiene orientando de manera adecuada la pared F para que
converja con la pared L lateral hacia la parte 1b de la tapa que
puede abrirse, que está ubicada de manera centrada con respecto a la
pared inferior. La figura 1 ilustra el ángulo \alpha de
inclinación del plano de la pared (P) inferior con respecto al plano
(PF) de la pared inferior si ésta se considera perpendicular a la
pared L lateral.
El ángulo \alpha generalmente está dentro del
intervalo de 1 a 15 grados y preferiblemente de 3 a 10 grados.
Por tanto, un objeto adicional de esta invención
es el uso de una cápsula tal como se da a conocer anteriormente,
con un grupo de dispensación que comprende un elemento de
perforación, en el que el tamaño de dicha parte del elemento de
perforación que se acopla con dicha pared inferior de la cápsula es
mayor que el tamaño de dicha parte que puede abrirse de dicha pared
inferior. Las figuras 9-11 muestran el
funcionamiento de otra realización según la presente invención.
En esta realización, la abertura de dispensación
se forma mediante la interacción de la parte 1b de la tapa de
salida que puede abrirse con un elemento 9a de apertura ubicado
inmediatamente debajo de la cápsula, tal como se describió en la
solicitud de patente mencionada anteriormente a nombre de Societé
des Produits Nestlé. La figura 9 muestra esta posición inicial en
la que el elemento 9a de apertura es adyacente, está en contacto
con o separado pocos milímetros de la parte 1b de la tapa de salida
de la cápsula 1. La cápsula se presuriza (figura 10) de una manera
tal como se describe con referencia a las figuras anteriores: el
agua caliente alimentada al interior de la cápsula la presuriza y
provoca que la pared F de dispensación se pandee hacia fuera y hacia
abajo de manera que la parte 1b de la tapa de salida presione de
nuevo el elemento 9a de apertura. Debido a esta interacción, la
parte 1b de la tapa se abre a lo largo de la línea 3 de fractura,
formando así una abertura 11a a través de la cual sale la bebida. A
medida que la presión disminuye, la pared de dispensación, es decir
la parte inferior de la cápsula, retorna hacia la posición inicial,
separándose del elemento 9a de apertura; en este punto la parte 1b
de la tapa que puede abrirse se mueve de nuevo hacia la pared F, a
una posición de abertura sustancialmente cerrada (figura 11) o a
una posición de abertura de área disminuida. Las consideraciones
anteriores referentes a la disminución del área de abertura desde la
condición de la figura 10 hasta la de la figura 11 también son
aplicables a esta realización. De manera similar a la realización
de las figuras 6-8, una vez que se acumule de nuevo
presión suficiente dentro de la cápsula, esta última se deformará
una vez más hacia abajo y el área de abertura aumentará de nuevo. Se
hace más fácil el retorno de la parte 1b a la posición cerrada por
la naturaleza de los materiales plásticos usados y por proporcionar
una articulación 4a que está dimensionada de manera adecuada para el
propósito.
Por tanto, en esta realización, los medios de
articulación son la articulación que conecta la parte 1b de la tapa
de salida a la pared F inferior.
Como se mencionó anteriormente, puede usarse la
cápsula de la invención para productos solubles o para productos
molidos, es decir café molido, té, remedios herbales, etc. En este
caso la cápsula está dotada de medios de filtro y la parte de la
tapa que puede abrirse, puede abrirse mediante presión cortante
desde el interior hasta el exterior o, viceversa, mediante un
elemento de perforación (pistón) desde el exterior hasta el interior
de la cápsula.
La figura 12 muestra una realización de la
invención en la que se proporciona en la parte inferior de la
cápsula C una unidad de filtro que consiste en un soporte 13 rígido
y un papel 14 de filtro, conocida per se en la técnica. La
pared L lateral de la cápsula C está preferiblemente dotada de un
reborde 15 circunferencial que sobresale internamente y separado de
la parte inferior de manera que proporciona un medio para bloquear
la unidad de filtro en su posición.
La parte 16 de la tapa que puede abrirse de la
pared F inferior se define mediante las líneas 18 de rotura y
articulaciones 17 que pueden dar a la tapa de salida cualquier forma
adecuada; por ejemplo además de la forma circular de la tapa 1b de
salida dada a conocer anteriormente (mostrada en líneas discontinuas
en la figura 13) pueden usarse una forma cuadrada (figura 13) o una
forma en cruz (no mostrada).
La tapa 16 de salida de las figuras
12-16 tiene una forma cuadrada definida por las
líneas 18 de rotura en forma de H y por articulaciones 17. En una
tapa en forma de cruz correspondiente, se disponen las líneas de
fractura en cruz.
Esta tapa de salida (así como todas las demás
tapas de salida previstas en una cápsula que tiene una unidad de
filtro en su parte inferior) se abre hacia el exterior, tal como se
muestra por las flechas D en la figura 23, una vez que la presión
generada por el agua caliente bombeada al interior de la cápsula sea
suficientemente alta para romper la tapa a lo largo de las líneas
18 de rotura. Entonces las dos mitades de la tapa 16 de salida se
abrirán a modo de una "ventana" o "puerta batiente" a lo
largo de las articulaciones 17, y entonces volverán a una posición
cerrada o casi cerrada una vez que la presión ha disminuido, para
abrirse posteriormente de nuevo con un aumento adicional de presión
interna.
El elemento de filtro está preferiblemente al
menos ligeramente separado de la pared F inferior de la cápsula,
para proporcionar un volumen en el que se acumula la bebida antes de
abandonar la cápsula.
Las figuras 14-16 muestran una
cápsula C dotada de un elemento de filtro que tiene la función tanto
de filtrar el café molido como de dividir, o repartir, el volumen
interno de la cápsula. El elemento 13 de filtro puede tener
diferentes formas y dimensiones dependiendo de los usos específicos
a los que se destina la cápsula C.
El elemento 13 de filtración/reparto de la
figura 16 se forma por un separador 24 que tiene una extensión en
altura predefinida, de tal manera que una vez insertado en la
cápsula C, el volumen interno del depósito que queda disponible
para el producto 23 se reduce al espacio entre la superficie
superior del separador 24 y la parte 22 superior de la cápsula C.
Un filtro de papel, u otro material aprobado para alimentos, se
coloca entre la superficie superior del filtro 13 (por encima del
separador 24) y el producto 23. Otro filtro puede interponerse
entre el producto 3 y la pared superior de la cápsula C.
Con ventajas económicas evidentes, el separador
24 permite usar la cápsula C tanto para la preparación de bebidas a
partir de café molido y a partir de de productos solubles. En el
primer caso (café), la cápsula C se acopla con el separador 24 que
incluye el filtro 13, en el segundo caso la cápsula C no comprende
el separador 24 y el volumen interno de la cápsula puede llenarse
completamente con el producto 23.
Por tanto, el separador 24 que incluye el filtro
13 puede insertarse en la cápsula cuando se llena la cápsula C con
el producto 23. Si la cantidad de producto 23 por ejemplo no es
mayor que 10 gramos, se introduce el separador 24 en la cápsula y
funciona como una doble parte inferior y filtro para la cápsula C.
Si el producto es soluble, el depósito 1 no contiene el
separador.
De esta manera es posible estandarizar las
dimensiones externas de la cápsula C, y variar las internas
dependiendo de las necesidades. Debe observarse que el elemento
para dividir el volumen de la cápsula también puede estar previsto
en las cápsulas tradicionales, es decir independientemente mediante
los medios proporcionados para la abertura de la cápsula.
Ventajosamente, el separador 24 permite
encapsular el producto 23 según la carga más oportuna y/o el grado
de compactación. De hecho la reducción del volumen conveniente de la
cápsula C puede diseñarse para obtener el grado de compactación
deseado para el producto 23 en la cápsula C.
Claims (14)
1. Procedimiento de preparación de bebidas a
partir de preparaciones para bebidas, que comprende las etapas
de:
- -
- suministrar una cantidad de líquido a una cápsula (1) que contiene una preparación para bebida para preparar una bebida,
- -
- formar una abertura (11) de dispensación en una pared (F) de dispensación de dicha cápsula para dicho producto solubilizado, teniendo dicha abertura un área de dispensación, a través de la cual dicha bebida puede fluir desde el interior de dicha cápsula hasta el exterior de dicha cápsula,
- -
- dispensar la bebida así obtenida desde dicha cápsula a través de dicha abertura de dispensación,
en el que al menos parte de dicha pared (F) de
dispensación tiene una rigidez dentro del intervalo de 10 a 55 N/mm
medida por compresión con un punzón (6) y una deflexión fijada a 3
mm, de manera que el área de dicha abertura (11) de dispensación
cambia al menos dos veces aumentando y disminuyendo durante dicha
etapa de dispensar la bebida desde dicha cápsula, antes de que se
haya dispensado toda dicha bebida, según la presión acumulada
dentro de dicha cápsula por el líquido alimentado a la cápsula.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicha abertura (11) de dispensación está formada entre un
elemento (9) de perforación incorporado en dicha pared (F) de
dispensación de dicha cápsula (1) y el borde (3) de dicha pared que
rodea dicho elemento de perforación, y en el que el borde de dicha
pared (F) es sustancialmente adherente a dicho elemento (9) de
perforación al inicio de la etapa de alimentar el líquido al
interior de la cápsula, se separa de dicho elemento (9) con el fin
de formar dicha abertura (11) de dispensación tras la presurización
de dicha cápsula y retorna a una posición al menos parcialmente
cerrada tras haberse dispensado una cantidad de bebida desde la
cápsula pero antes de que se haya dispensado toda la bebida.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicha abertura (11) de dispensación está formada entre dicha
pared de dispensación de dicha cápsula (F), una parte (1b) de la
tapa de salida móvil de dicha pared y un elemento (9a) de apertura
de dicha parte (1b) de la tapa de salida móvil y en el que dicha
parte (1b) de la tapa de salida está en una posición cerrada al
inicio de la etapa de alimentar el líquido a la cápsula, se mueve a
una posición abierta tras haberse presurizado dicha cápsula por
dicho líquido, y se mueve a una posición al menos parcialmente
cerrada tras dispensarse una cantidad de bebida desde la cápsula
pero antes de que se haya dispensado toda la bebida.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 3,
en el que dicha abertura se forma cuando el líquido presurizado en
el interior de dicha cápsula empuja una parte (1b, 16) de la tapa de
salida de la pared (F) inferior de la cápsula hacia fuera de dicha
cápsula.
5. Cápsula (1) para la preparación de bebidas a
partir de preparaciones solubles tras haberse alimentado un líquido
a dicha cápsula, teniendo dicha cápsula una pared (F) de
dispensación y una parte (1b, 16) de la tapa de la pared de
dispensación que puede abrirse para formar una abertura (11) de
dispensación para dicha bebida, caracterizada porque al
menos parte de dicha pared (F) de dispensación tiene una rigidez
dentro del intervalo de 10 a 55 N/mm medida por compresión con un
punzón (6) y una deflexión fijada a 3 mm para variar el área de
dicha abertura (11) de dispensación al menos dos veces durante la
etapa de dispensar la bebida desde dicha cápsula.
6. Cápsula según la reivindicación 5, en la que
dichos medios para variar dicha área de abertura de dispensación
comprende medios (7, 4a, 17) de articulación.
7. Cápsula según la reivindicación 6, en la que
se proporcionan dichos medios de articulación sobre la pared (F) de
la cápsula en la que se forma dicha abertura (11), para conferir un
movimiento de oscilación a dicha pared (F) durante dicha etapa de
dispensación.
8. Cápsula según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, en la que dichos medios de articulación son
articulaciones (17) que conectan dicha parte (1b, 16) de la tapa de
salida a dicha pared (F) de dispensación, desplazando dichas
articulaciones (17) dicha parte (1b, 16) de la tapa para que retorne
a una posición al menos parcialmente cerrada tras haberse forzado a
adoptar la posición abierta antes de que se haya dispensado toda la
bebida.
9. Cápsula (1) para la preparación de bebidas a
partir de preparaciones solubles tras haberse alimentado un líquido
al interior de dicha cápsula, teniendo dicha cápsula una pared (F)
de dispensación que incluye una parte (1b, 16) de la tapa de salida
para formar una abertura (A) de dispensación para dicha bebida,
caracterizada porque al menos parte de dicha pared (F) de
dispensación tiene una rigidez dentro del intervalo de 10 a 55 N/mm
medida por compresión con un punzón y una deflexión fijada a 3 mm,
para variar el área de dicha abertura (11) de dispensación al menos
dos veces durante la etapa de dispensar la bebida desde dicha
cápsula.
10. Cápsula según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 9, en la que el grosor de dicha pared (F) de
dispensación en el área (8) que rodea dicha parte (1b) de la tapa
de salida es mayor que el grosor de dicha pared (7) inferior
adyacente a las paredes (L, 1a) laterales de la cápsula.
11. Cápsula según la reivindicación 10, en la
que dicha pared (F) de dispensación se inclina convergente hacia
dicha parte (1b) de la tapa y en la que el ángulo (\alpha) de
inclinación de dicha pared hacia dicha parte de la tapa está dentro
del intervalo de 1 a 15 grados.
12. Cápsula (C) para preparar una bebida a
partir de productos (23) alimenticios alojados dentro de la misma,
según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, que comprende
además un elemento (13, 14, 24) de filtro.
13. Cápsula (C) según la reivindicación 12, en
la que dicho elemento de filtro está separado de la pared (F)
inferior de dicha cápsula.
14. Cápsula (C) según la reivindicación 12 ó 13,
en la que dicha parte de la tapa de salida está abierta hacia
fuera.
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