ES2556789T3

ES2556789T3 - Sistemas de preparación de bebidas/productos alimenticios

Info

Publication number: ES2556789T3
Application number: ES12716546.2T
Authority: ES
Inventors: Nick Andrew Hansen
Original assignee: Kraft Foods R&D Inc USA
Current assignee: Kraft Foods R&D Inc USA
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: GB2491154A; US8999420B2; KR101578274B1; WO2012160342A1; HK1174886A1; EP2713839A1; CA2830737C; NZ616207A; RU2537147C1; CN103533869A; AU2012260691A1; EP2713839B1; GB201108759D0; AU2012260691B2; US20140079853A1; GB2491154B; BR112013026098A2; JP2014515283A; JP5868493B2; CN103533869B

Abstract

Una máquina para preparar bebidas o productos alimenticios de un cartucho (30) que contiene uno o más ingredientes, dicho cartucho (30) comprendiendo una base (34), una abertura (37) de salida en la base (34), y un collar(38) que se extiende desde la base del cartucho alrededor de la abertura (37) de salida; comprendiendo dicha máquina un receptáculo de retención para recibir y retener un cartucho (30) durante el proceso de preparación y un elemento de máquina; caracterizada porque el elemento de máquina comprende medios (50) de válvula formados aguas abajo del receptáculo de retención, cuyos medios (50) de válvula se abren a una presión predeterminada, y cuyo elemento de máquina se configura para interactuar con el collar (38) del cartucho (30) cuando el cartucho (30) se introduce en el receptáculo de retención; estando configurado dicho collar (38) de cartucho para determinar la presión en el cartucho (30) durante el proceso de preparación en virtud de su interacción con el elemento de máquina.

Description

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DESCRIPCION

Sistemas de preparacion de bebidas/productos alimenticios

Esta descripcion se refiere a mejoras en los sistemas de preparacion de bebidas/productos alimenticios y en particular a los sistemas de preparacion de bebidas/productos alimenticios que comprenden maquinas del tipo que usan cartuchos previamente envasados que contienen ingredientes de bebidas o alimentos.

Antecedentes

Los sistemas de preparacion de bebidas comprenden, de forma tipica, una maquina de preparacion de bebidas y cartuchos desechables (tambien conocido como bolsitas o capsulas) para la formacion de porciones individuales de bebidas. Para usarlos en estos sistemas, los cartuchos se envasan previamente con los ingredientes de la bebida y se sellan antes de su uso. Durante el uso, los cartuchos se perforan durante o despues de su introduccion en la maquina de preparacion de bebidas de modo que se forme una entrada para que un medio acuoso, por ejemplo agua, se introduzca en los cartuchos y salga la bebida de los cartuchos. El uso de estos sistemas se puede extender a la preparacion de ciertos tipos de productos alimenticios, como postres a base de leche y similares.

La mayoria de las maquinas requieren cartuchos especialmente disenados con un diseno complejo y una especificacion particular de materiales para hacer frente a las altas presiones que intervienen en el proceso de preparacion, especialmente para bebidas de cafe expres, ya que es la geometria interna del cartucho la que generalmente permite que se produzca la calidad deseada de la bebida/producto alimenticio con alta presion.

Alternativamente, el operador tiene que seleccionar previamente los parametros de preparacion.

La publicacion DE-A-102009007553 describe una capsula para usar en una maquina de cafe para preparar una bebida. La capsula se coloca en una camara de infusion y se inyecta un liquido en la capsula para mezclarse con los ingredientes de la bebida. Se crean unas salidas en la pelicula de sellado de la capsula cuando esta se prensa contra un mandril de salida que perfora la pelicula. La bebida preparada pasa a traves de las aberturas de salida por los canales de descarga de la maquina de bebidas.

Ahora se propone utilizar la interfaz entre el cartucho y la maquina para determinar los parametros del proceso de preparacion, como la presion.

Sumario

La presente descripcion proporciona una maquina para preparar bebidas o productos alimenticios a partir de un cartucho que contiene uno o mas ingredientes, comprendiendo dicho cartucho una base, una abertura de salida en la base y un collar que se extiende desde la base del cartucho alrededor de la abertura de salida;

comprendiendo dicha maquina un receptaculo de retencion para recibir y retener un cartucho durante el proceso de preparacion y un elemento de la maquina;

caracterizada por que el elemento de maquina comprende medios de valvula formados aguas abajo del receptaculo de retencion, cuyos medios de valvula se abren a una presion predeterminada, cuyo elemento de maquina se configura para interaccionar con el collar del cartucho cuando el cartucho se introduce en el receptaculo de retencion; configurandose dicho collar de cartucho para determinar la presion en el cartucho durante el proceso de preparacion en virtud de su interaccion con el elemento de maquina.

Preferiblemente dichos medios de valvula comprenden un piston normalmente empujado en una posicion cerrada en la que puede contactar con el collar de un cartucho introducido, en uso, en el receptaculo de retencion.

Preferiblemente, los medios de valvula estan formados por el collar de un cartucho introducido, en uso, en el receptaculo de retencion y normalmente empujado en su primera posicion en la que puede contactar con un elemento de la maquina.

Preferiblemente los medios de valvula ademas comprenden medios de perforacion para perforar el cartucho cuando se introduce en el receptaculo de retencion.

La presente descripcion tambien proporciona un sistema para preparar bebidas o productos alimenticios que comprende la maquina ya mencionada y al menos un cartucho que comprende una base, una abertura de salida en la base y un collar que se extiende desde la base del cartucho alrededor de la abertura de salida.

El collar del cartucho comprende preferiblemente uno o mas huecos.

El uno o mas huecos se forman preferiblemente mediante almenados en el collar del cartucho.

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De forma alternativa, el collar del cartucho no comprende huecos.

Preferiblemente, la abertura de salida del cartucho se sella por medios de sellado antes de su uso.

El collar del cartucho preferiblemente incorpora medios de empuje para empujar el collar preferiblemente en una primera posicion en la que el collar interacciona con un elemento de la maquina, de tal manera que, cuando se supera el empuje, el collar se mueve a una segunda posicion fuera del contacto con un elemento de la maquina.

El uno o mas huecos en el collar del cartucho preferiblemente hacen que la valvula se abra con una primera presion.

La falta de huecos en el collar del cartucho preferiblemente hace que la valvula se abra con una segunda presion que es preferiblemente mas alta que la primera presion.

Preferiblemente, el piston o el collar es empujado por unos medios de resorte a la posicion cerrada.

Una superficie superior del piston puede ponerse en contacto con una superficie inferior del collar del cartucho cuando esta en la posicion cerrada.

Preferiblemente, al menos una parte de la superficie superior del piston y de la superficie inferior del collar del cartucho estan inclinadas sustancialmente con el mismo angulo con respecto a la horizontal.

Los medios de perforacion estan provistos preferiblemente de al menos un medio para proporcionar un recorrido de flujo de liquido, de manera que cuando se ha perforado el medio de sellado del cartucho, el liquido puede fluir desde el interior del cartucho, a lo largo de los medios de perforacion y dentro de una camara formada por el collar, el medio de sellado y la superficie superior del piston.

Preferiblemente, cuando una presion en la camara es mayor que la fuerza elastica de los medios de resorte, el piston se mueve, perdiendo el contacto con el collar, a una posicion abierta.

Preferiblemente, cuando una presion en la camara es mayor que el empuje, el collar se mueve, perdiendo el contacto con el elemento fijo, a una posicion abierta.

La presente descripcion proporciona preferiblemente un metodo para preparar una bebida o producto alimenticio que comprende los pasos de:

seleccionar un cartucho;

introducir el cartucho en un receptaculo de retencion de una maquina; perforar el cartucho con los medios de perforacion; y

suministrar un liquido al receptaculo de retencion de modo que el liquido pase a traves del cartucho para formar la bebida o producto alimenticio.

Mientras que las maquinas conocidas, que utilizan un conjunto de valvulas para modificar la presion de funcionamiento, requieren que las variaciones de la presion de funcionamiento sean establecidas por medios manuales o de actuacion o algun tipo de sistema de reconocimiento, en este sistema es la interfaz entre el cartucho y la salida de la maquina la que controla el funcionamiento de la valvula. En consecuencia, si se cambia la geometria externa de un elemento de la interfaz, es decir, el collar del cartucho, se puede efectuar automaticamente el cambio de presion requerida sin necesidad de que el usuario haga nada. Por lo tanto, las maquinas pueden fabricarse con una presion de abertura maxima predefinida, mientras que la presion de funcionamiento real la define el cartucho que se introduce en la maquina.

Descripcion detallada

A continuacion se describiran unas realizaciones preferidas de un sistema para la preparacion de productos alimenticios y de bebidas, solo a titulo ilustrativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es un diagrama esquematico que ilustra el sistema para la preparacion de bebidas y productos alimenticios;

Las Figuras 2 y 4 son alzados de perfil en seccion transversal de dos cartuchos utilizados en el sistema de la Figura 1;

Las Figuras 3 y 5 son vistas pictoricas de los collares de los cartuchos de las figuras 2 y 4, respectivamente;

La Figura 6 es un alzado de perfil en seccion transversal del cartucho de la Figura 2 en una representacion esquematica de una parte de una maquina del sistema de la Figura 1; y

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Las Figuras 7 y 8 son alzados de perfil en seccion transversal del cartucho de la Figura 4 en una representacion esquematica de una parte de una maquina del sistema de la Figura 1.

El sistema para la preparacion de bebidas y de productos alimenticios descrito en la presente memoria comprende una maquina para preparar bebidas y productos alimenticios y uno o mas cartuchos que contienen uno o mas ingredientes de bebidas o alimentos para usar en la maquina. Con el fin de proveer una seleccion de tipos de bebidas y alimentos, que requieren diferentes presiones durante el proceso de preparacion, la interfaz entre la maquina y el cartucho permite que bebidas y productos alimenticios sean preparados a por lo menos dos, y mas preferiblemente, a un intervalo de diferentes presiones sin la intervencion del usuario. Preferiblemente esto se consigue proporcionando a la maquina una valvula aguas abajo de donde se encuentra el cartucho, y el funcionamiento de la valvula se determina por la interfaz entre el cartucho y la valvula, como se describe a continuacion.

El sistema 1 para preparar bebidas o productos alimenticios se ilustra esquematicamente en la Figura 1. La parte de maquina del sistema 1 comprende generalmente un deposito 10 para un liquido. Aunque es probable que el agua sea el liquido mas comun usado en la preparacion de bebidas como el cafe, la maquina tambien puede tratar otros liquidos, como leche o preparaciones de leche, para mezclar con los ingredientes de bebida o de alimento. Cualquier referencia al agua en la presente memoria tambien debe considerarse que incluye cualquier tipo de liquido utilizado en la preparacion de bebidas o productos alimenticios. El deposito 10 esta conectado, con comunicacion de fluidos, a una bomba 11, a traves de un caudalimetro 12, que a su vez esta conectado a un calentador 13 de agua. El calentador 13 de agua esta conectado, con comunicacion de fluidos, al cabezal 14 de infusion. Cabe senalar que el sistema de la presente descripcion no se limita a la preparacion de productos que deben ser “infusionados”; el uso del termino “cabeza de infusion” es solo por comodidad, ya que se origino en las maquinas que se limitaban a infusionar bebidas. El cabezal 14 de infusion incluye un dispositivo 15 de reconocimiento de cartucho, que se describira con mas detalle a continuacion.

Una valvula 16 se coloca en el conducto que proporciona el recorrido del fluido entre el calentador 13 de agua y el cabezal 14 de infusion. La valvula 16 puede ser una valvula de expansion/contraccion. Si la presion del flujo de liquido es aceptable, el liquido se pasa al cartucho 30. Si la presion esta por debajo o por encima de unos limites predeterminados entonces la valvula puede impedir el flujo de liquido.

El cabezal 14 de infusion comprende en general un receptaculo de cartuchos (no mostrado) para retener, en uso, un cartucho 30. El cabezal 14 de infusion comprende ademas medios, como perforadores de entrada y de salida, para formar en el cartucho 30, en uso, una entrada para que entre el liquido en el cartucho 30 y una salida para que salga la bebida preparada del cartucho 30.

El caudalimetro 12, la bomba 11, el calentador 13 de agua y el cabezal 14 de infusion (y otros componentes) se conectan a un controlador electronico 17. Ademas, tambien se conectan al controlador 17 unos comprobadores 18, 19 de la temperatura del agua situados en la entrada y la salida del calentador 13 de agua.

El comportamiento operativo de la maquina se determina por el software incorporado en el controlador 17, por ejemplo como se describe en la publicacion EP-A-1440644. La memoria del procesador de control incluye una o mas variables para uno o mas parametros operativos de la maquina. Estos incluyen, de forma tipica, la temperatura del liquido que pasa a traves del cartucho 30 durante la etapa de funcionamiento, la velocidad optima de carga del cartucho 30, la presencia o no de un paso de remojo, el volumen total dispensado de la bebida o producto alimenticio, el caudal del liquido durante la etapa de descarga, y el periodo de la etapa de purga.

La Figura 2 ilustra una primera version de un cartucho 30 que esta disenado para su uso en la preparacion de productos que requieren baja presion durante el proceso de preparacion, como chocolate, cafe, te, edulcorantes, refrescos de jarabes concentrados, aromatizantes, bebidas alcoholicas, leche con sabor, zumos de frutas, jarabes de frutas, salsas y postres. Un intervalo tipico de presiones “bajas” utilizadas para la preparacion de estos productos es de 0,05 a 0,2 MPa (0,5 a 2 bares). La Figura 4 ilustra una segunda version del cartucho 30 que esta disenado para uso en la preparacion de productos que requieren alta presion durante el proceso de preparacion, como productos de estilo expres, donde es deseable producir una crema. Un intervalo tipico de presiones “altas” utilizadas para la preparacion de estos productos es de 0,2 a 1,6 MPa (2 a 16 bares).

La forma general de los cartuchos 30 es generalmente circular o en forma de disco. De forma tipica, el diametro total de los cartuchos 30 es 45 mm ±5 mm y la altura total es de 40 mm ±5 mm. De forma tipica, el volumen de los cartuchos 300, 320 cuando se montan es de 50 ml ±20%, aunque esto variara en funcion de la naturaleza de los ingredientes de los productos alimenticios o bebidas contenidos en su interior.

Los cartuchos 30 comprenden, de forma tipica, un primer elemento 31, que generalmente comprende una cobertura concava, que tiene una pared anular 32, una boca abierta y una base 34. La pared anular 32 y la base 34 definen juntos un receptaculo que tiene una camara 35. Los ingredientes 33 de bebida o producto alimenticio se colocan en la camara 35 (vease la Figura 6) y la boca se sella con un segundo elemento 36 que proporciona una tapa, mediante un proceso adecuado, como calor o soldadura ultrasonica.

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En el centro de la base 34 hay una abertura 37 de salida, que esta rodeada por un collar anular 38 que sobresale de la base 34. El collar 38 del cartucho 30 de baja presion (Figura 2) incluye almenas 39 que comprenden huecos 39a entre ellas. El collar 38 del cartucho 30 de alta presion (Figura 4) es solido y no tiene tales almenas 39. Una superficie inferior 40 del collar 38 esta preferiblemente en un angulo inclinado con respecto a la horizontal.

Antes de su utilizacion, la abertura 37 de salida esta sellada por un tabique 41, que se forma preferiblemente de una pieza con la base 34.

Cada elemento 31, 36 se forma como una pieza integral unica de polietileno de alta densidad, polipropileno, poliestireno, poliester o un laminado de dos o mas de estos materiales. Se puede incorporar una capa 42 de un material impermeable a los gases, como EVOH (copolimero de etileno y alcohol polivinilico) en los elementos 31, 36. Un procedimiento adecuado para la fabricacion de los elementos 31, 36 seria el moldeo por inyeccion.

La maquina esta adaptada preferiblemente para incluir una valvula 50 situada en la salida 20 de suministro de la bebida/producto alimenticio para controlar la presion del proceso de preparacion dentro del cartucho 30. La valvula 50 comprende preferiblemente un retenedor 51 que se monta en la salida 20 de suministro. Una lanceta 52, u otro tipo de dispositivo de perforacion, se une al retenedor 51 en un extremo 53. El otro extremo 54 de la lanceta 52 esta afilado para proporcionar un medio para perforar el tabique 41. La lanceta 52 puede estar provista de una o mas ranuras 55 que se extienden desde el extremo afilado 54 a lo largo de una porcion de la superficie externa de la lanceta 52.

Situado alrededor de la lanceta 52, y movil con respecto a esta, hay un piston 56 que tiene un orificio central 57. El orificio 57 esta escalonado y tiene una seccion mas estrecha 58, a traves de la cual pasa el extremo afilado 54 de la lanceta 52 que se extiende hacia el extremo distal 60 del piston 56, y una seccion mas ancha 59 que se extiende hacia el extremo proximal 61 del piston 56. El paso hacia el interior resultante proporciona un asiento 62 de localizacion para un extremo de un muelle 63 de compresion, que tambien se encuentra alrededor de la lanceta 52 dentro de la seccion mas ancha 59 del orifico 57 del piston. El otro extremo del muelle 63 esta montado dentro del retenedor 51, de manera que empuje el piston 56 lejos del retenedor 51 hacia la parte superior de la salida 20 de suministro de bebida. El empuje del muelle 63 establece la presion de ruptura de la valvula 50.

Como alternativa al mecanismo de muelle se puede utilizar un elastomero para empujar la lanceta 52.

El extremo distal 60 del piston 56 comprende un reborde 64 que se extiende radialmente. Una superficie superior 65 del reborde 64, o una porcion de esta, puede estar en angulo hacia abajo (es decir, hacia el perimetro del reborde 64), sustancialmente con el mismo angulo que el de la superficie inferior 40 del collar 38. Una superficie en angulo es preferible a una superficie horizontal, ya que tiene la capacidad de autocentrar el piston 56 y crea una geometria mejor para someter a un esfuerzo cortante al liquido para crear espuma.

El funcionamiento de la maquina comprende introducir un cartucho 30 en el receptaculo de cartuchos del cabezal 17 de infusion, llevar a cabo el ciclo de preparacion en el que se prepara la bebida/producto alimenticio, realizar un ciclo de dosificacion en el que se dispensa la bebida/producto alimenticio y eliminar el cartucho 30 (sustancialmente) vacio de la maquina.

Cuando el cartucho 30 se coloca en el receptaculo de cartuchos en el cabezal 14 de infusion, como se muestra esquematicamente en la Figura 6, y el cabezal de cartuchos se cierra, se hace pasar la lanceta 52 a traves del tabique 41 perforandolo y abriendo la abertura 37 de salida del cartucho. La superficie inferior 40 del collar 38 se pone en contacto con la superficie superior 65 del reborde. El muelle 63 empuja el piston 56 hacia una “posicion cerrada” en contacto con el collar 38 y mantiene un buen contacto entre las superficies 40, 65.

El ciclo de preparacion normalmente tiene cuatro etapas principales, aunque no todas ellas se utilizan para todo

tipo de bebidas o productos alimenticios

1.: Prehumedecido

2.: Pausa

3.: Etapa de infusion

4.: Purga

En la etapa de prehumedecido, se carga el cartucho 30 de liquido a presion desde el deposito 10 por medio de la bomba 11. Un perforador de entrada perfora la tapa 36 para proporcionar un recorrido de flujo para que el liquido entre en el cartucho y pase a la camara 35 de infusion, donde se mezcla con los ingredientes 33 contenidos en el mismo. La carga con el liquido hace que los ingredientes en la camara 35 se humedezcan. La carga puede tener lugar con un caudal “rapido”, por ejemplo, de 600 ml/min, o un caudal “lento”, por ejemplo, de 325 ml/min. Una velocidad de carga lenta es particularmente util para cartuchos 30 que contengan ingredientes liquidos viscosos donde los ingredientes requieran cierta dilucion antes de poder bombearlos a un caudal de mayor volumen. Se

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selecciona el volumen de liquido inyectado en el cartucho 30 que asegure que el liquido o bebida/producto alimenticio no salga de la abertura 37 de salida durante esta etapa.

La etapa de pausa permite que los ingredientes se remojen en el liquido inyectado en la etapa de prehumedecido durante un periodo de tiempo predeterminado. Se sabe que las etapas de prehumedecido y remojo aumentan el rendimiento de los extractos de los ingredientes y mejoran el sabor del producto final, y la etapa de remojo se usa particularmente cuando los ingredientes son cafe tostado y molido.

En la etapa de infusion el liquido pasa a traves del cartucho 30 con el fin de producir la bebida o producto alimenticio a partir de los ingredientes 33. La temperatura del liquido se determina por el controlador 17, que envia instrucciones al calentador 13 para calentar el liquido que pasa desde el deposito 10 al cabezal 14 de infusion. El liquido entra en el cartucho 30 y despues pasa a la camara 35 del cartucho 30. La infusion y/o la mezcla del producto en el cartucho 30 se produce antes de que la bebida o producto alimenticio preparado salga de la salida del cartucho, pasa a traves de la salida 20 de suministro y puede dirigirse dentro de un receptaculo 21 adecuadamente colocado.

La bebida o producto alimenticio formado por el paso del liquido a traves de los ingredientes 33 pasa fuera del cartucho 30 a traves de la abertura 37 de salida y por debajo de la lanceta 52 al otro lado del tabique 41 perforado. Las ranuras 55 ayudan a proporcionar un recorrido del flujo de fluido a traves del tabique 41 perforado, especialmente cuando el tabique 41 esta hecho de un material bastante rigido, de modo que el hueco formado por la perforacion no es mucho mayor que el diametro de la lanceta 52.

En el cartucho de baja presion 30 (Figura 7), los huecos 39a entre las almenas 39 del collar 38 proporcionan canales para que la bebida o producto alimenticio fluya a traves de ellas en la salida 37 de suministro.

En el cartucho de alta presion 30 (Figura 8), no hay tales huecos en el collar 38. Por tanto, cuando la bebida/producto alimenticio fluye a traves del tabique 41 perforado a lo largo de la lanceta 52, este se recoge inicialmente en una camara 66 que esta formada por las paredes laterales del collar 38, la parte no perforada del tabique 41 y el extremo distal 60 del piston 56. Esto permite que la presion aumente dentro de la camara 35 del cartucho. Cuando la presion es suficiente para superar la fuerza elastica del muelle, el piston 56 es forzado a salir del collar 38 hacia una “posicion abierta”, abriendo asi un hueco 67 entre las superficies 40, 65 (Figura 8) para permitir que la bebida o producto alimenticio fluya hacia la salida 20 de suministro.

Durante el ciclo de purga la temperatura del calentador 13 de agua se eleva lo suficiente para convertir el liquido que queda en el sistema en vapor y sopla el vapor a presion a traves de la maquina y el cartucho 30. Esto asegura que toda la bebida o producto alimenticio se dispense y que el recorrido del flujo se limpie y quede listo para dispensar otra bebida o producto alimenticio. El ciclo de purga no puede comenzar inmediatamente despues de terminar la etapa de infusion/mezcla para poder limpiar la mayoria del fluido del recorrido de flujo.

Una vez que el ciclo de funcionamiento se ha completado, la maquina se detiene automaticamente y el consumidor retira el cartucho 30 abriendo el receptaculo de cartuchos y retirando y desechando manualmente el cartucho 30. De forma alternativa, la maquina se puede proveer de un mecanismo de expulsion automatica para retirar el cartucho automaticamente al abrir el receptaculo de cartuchos.

La combinacion de la valvula 50 y la geometria externa del cartucho proporcionada por el collar 38, permite que la maquina 1 produzca una variedad de bebidas o productos alimenticios, ya que permite que los cartuchos 30 sean preparados de forma selectiva a presion alta o baja durante el ciclo de preparacion, dependiendo del tipo de ciclo requerido para los ingredientes 33 en el cartucho 300. Sin embargo, a diferencia de cualquiera de los sistemas de la tecnica anterior, la presion necesaria se identifica por la geometria externa del cartucho 30, proporcionando asi un sistema automatizado de presion variable. Esta maquina es capaz de producir bebidas en un intervalo de presiones, por ejemplo de 0 a 0,9 MPa (0 a 9 bares), y mas preferiblemente de 0 a 0,6 MPa (0 a 6 bares).

Se pueden utilizar configuraciones alternativas para los collares 38. Para el cartucho de baja presion 30, el collar 38 no necesita ser almenado, pero puede comprender una o mas aberturas, orificios u otras formas de huecos en las paredes laterales del collar 38 que permitan que el liquido pase desde la abertura 37 de salida hasta la salida 20 de suministro.

En otra realizacion, la valvula con carga por resorte se incorpora en el collar 38 del cartucho, en lugar de en la maquina. Se pueden usar medios de resorte adecuados para empujar el collar 38 en contacto con la superficie superior 65 de un elemento fijo que sustituya al piston 56. Cuando se alcanza la presion requerida en la camara 66 durante el proceso de preparacion de una bebida o producto alimenticio de alta presion, el collar 38 es alejado del elemento fijo, en lugar de a la inversa, para abrir el hueco 67 entre las superficies 40, 65.

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REIVINDICACIONES

Una maquina para preparar bebidas o productos alimenticios de un cartucho (30) que contiene uno o mas ingredientes, dicho cartucho (30) comprendiendo una base (34), una abertura (37) de salida en la base (34), y un collar(38) que se extiende desde la base del cartucho alrededor de la abertura (37) de salida;

comprendiendo dicha maquina un receptaculo de retencion para recibir y retener un cartucho (30) durante el proceso de preparacion y un elemento de maquina;

caracterizada porque el elemento de maquina comprende medios (50) de valvula formados aguas abajo del receptaculo de retencion, cuyos medios (50) de valvula se abren a una presion predeterminada, y cuyo elemento de maquina se configura para interactuar con el collar (38) del cartucho (30) cuando el cartucho (30) se introduce en el receptaculo de retencion; estando configurado dicho collar (38) de cartucho para determinar la presion en el cartucho (30) durante el proceso de preparacion en virtud de su interaccion con el elemento de maquina.

Una maquina segun la reivindicacion 1, en donde dichos medios de valvula comprenden un piston (56) normalmente empujado en una posicion cerrada en la que puede contactar con el collar (38) de un cartucho (30) introducido, en uso, en el receptaculo de retencion.

Una maquina segun la reivindicacion 1, en donde los medios de valvula estan formados por el collar (38) de un cartucho (30) introducido, en uso, en el receptaculo de retencion y normalmente empujado en su primera posicion en la que puede contactar con un elemento de la maquina.

Una maquina segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios (50) de valvula comprenden ademas medios (52) de perforacion para perforar el cartucho (30) cuando se introduce en el receptaculo de retencion.

Un sistema (1) para preparar bebidas o productos alimenticios que comprende una maquina, segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, y al menos un cartucho (30) que comprende una base (34), una abertura (37) de salida en la base (34), y un collar (38) que se extiende desde la base (34) del cartucho alrededor de la abertura (37) de salida.

Un sistema segun la reivindicacion 5, en el que el collar (38) del cartucho comprende uno o mas huecos (39a).

Un sistema (1) segun la reivindicacion 6, en el que el uno o mas huecos (39a) estan formados por almenas (39) en el collar (38) del cartucho.

Un sistema (1) segun la reivindicacion 5, en el que el collar (38) del cartucho no comprende ningun hueco (39a).

Un sistema (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que la abertura (37) de salida del cartucho esta sellada por medios (41) de sellado antes de su uso.

Un sistema (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, en el que el collar (38) del cartucho incorpora medios (63) de empuje para empujar el collar (38) a una primera posicion en la que el collar (38) interacciona con un elemento de la maquina, de tal manera que cuando el empuje se supera el collar (38) se mueve a una segunda posicion fuera del contacto con un elemento de la maquina.

Un sistema (1) segun la reivindicacion 6 o 7, en el que el uno o mas huecos (39a) en el collar (38) del cartucho hacen que los medios (50) de valvula se abran con una primera presion.

Un sistema (1) segun la reivindicacion 8, en el que la falta de huecos (39a) en el collar del cartucho hace que los medios (50) de valvula se abran con una segunda presion.

Un sistema (1) segun la reivindicacion 11 y la reivindicacion 12, en el que la segunda presion es mayor que la primera presion.

Un sistema (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13, en el que el piston (56) o el collar (38) son empujados por medios (63) de resorte a la posicion cerrada.

Un sistema (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 14, en el que una superficie superior (65) del piston (56) o el elemento fijo contacta con una superficie inferior del collar (38) del cartucho cuando esta en la posicion cerrada.

Un sistema (1) segun la reivindicacion 15, en el que al menos una parte de la superficie superior (65) del piston (56) o el elemento fijo, y de la superficie inferior (40) del collar (38) del cartucho estan inclinadas sustancialmente con el mismo angulo con respecto a la horizontal.

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17. Un sistema (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 16, en el que los medios (52) de perforacion estan provistos de al menos un medio para proporcionar un recorrido del flujo del liquido de manera que, cuando se ha perforado el medio (41) de sellado del cartucho, el liquido puede fluir desde un interior del cartucho (30), a lo largo de los medios (52) de perforacion y dentro de una camara (66) formada por el collar (38), el medio (41) de sellado y la superficie superior (65) del piston (56).
18. Un sistema (1) segun la reivindicacion 17, en el que, cuando una presion en la camara (66) es mayor que el empuje, el piston (56) se mueve, abandonando el contacto con el collar (38), hacia una posicion abierta.
19. Un sistema (1) segun la reivindicacion 17, en el que, cuando una presion en la camara (66) es mayor que el empuje, el collar (38) se mueve, abandonando el contacto con el elemento fijo, hacia una posicion abierta.
20. Un metodo de preparacion de una bebida o producto alimenticio utilizando el sistema (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 19, que comprende las etapas de:

seleccionar un cartucho (30);

introducir el cartucho (30) en un receptaculo de retencion de una maquina para preparar bebidas o productos alimenticios;

perforar el cartucho (30) con los medios (52) de perforacion; y

suministrar un liquido al receptaculo de retencion de modo que el liquido pase a traves del cartucho (30) para formar la bebida o el producto alimenticio.