ES2650920T3

ES2650920T3 - Cápsula y sistema para la preparación de un alimento líquido

Info

Publication number: ES2650920T3
Application number: ES14777624.9T
Authority: ES
Inventors: Markus BRÖNNIMANN; Roland Affolter; Andreas Kaiser; Guillaume Bugnard
Original assignee: Delica AG
Current assignee: Delica AG
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2018-01-23
Anticipated expiration: 2034-10-01
Also published as: EP3052408B1; CH708663A1; EP3052408A1; WO2015049270A1

Abstract

Cápsula (1) con un cuerpo de cápsula (2) conformado preferentemente de manera rotacionalmente simétrica con una pared lateral (3) y con un fondo (4) conformado especialmente como una sola pieza con esta, así como con una tapa (5) que cubre el cuerpo de cápsula (2) para formar una cámara (6) cerrada, que contiene una sustancia (7) para la preparación de un alimento líquido, formando la tapa (5), para el paso de un líquido a través de la cámara (6), un lado de entrada y formando el fondo (4) un lado de salida con una abertura de descarga (10) preferentemente central y estando dispuestos en la cápsula (1) un tubo ascendente (13) y un tubo de descarga (11) unido a la abertura de descarga (10) de modo comunicante entre sí de tal manera que el líquido circula por el tubo ascendente (13) desde el fondo de la cápsula en dirección a la tapa (5) hacia una abertura de entrada del tubo de descarga (11), estando dispuesta un área de transición próxima al fondo entre el tubo ascendente (13) y la cámara (6), caracterizada por que el área de transición próxima al fondo puede penetrarse con un medio de penetración (20) dispuesto en la cápsula (1) de tal manera que se forma una pluralidad de aberturas de transición (14).

Description

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DESCRIPCION

Cápsula y sistema para la preparación de un alimento líquido

La presente invención se refiere a una cápsula para la preparación de un alimento líquido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente 1, cuyas características se conocen por el documento EP 1 774 878 A, así como un sistema que comprende una cápsula de este tipo.

Por el estado de la técnica se conoce una pluralidad de cápsulas y sistemas distintos para la preparación de alimentos líquidos, especialmente para el uso doméstico.

Habitualmente, tales cápsulas, que se conocen sobre todo para la preparación de café y bebidas mezcladas, comprenden un cuerpo de cápsula con una pared lateral, un fondo así como una lámina de cubierta para formar una cámara cerrada, que contiene café molido. La cápsula presenta una abertura de alimentación y una abertura de descarga o se provee de tales aberturas en la máquina de preparación correspondiente. Puesto que la preparación del alimento líquido se realiza bajo presión, los sistemas de cápsulas conocidos tienden a gotear tras la extracción realizada, lo cual da como resultado un ensuciamiento indeseado y favorece la formación de gérmenes en la máquina de preparación. Además, especialmente en el caso del café, la crema de leche y, en el caso de bebidas mezcladas, la espuma, no se forma o solo se forma de manera insuficiente.

Los documentos US 2010/0047418, WO 2009/008723 y WO 2010/093247 muestran vasos cerrados con una tapa para la preparación de una bebida mezclada. En el centro está dispuesto un mezclador estático que comprende un tubo ascendente. En un área próxima al fondo están dispuestas aberturas en el tubo ascendente. Los vasos de este tipo no son apropiados como envases en porción para sustancias extraíbles como, por ejemplo, café o té.

El documento EP 1 774 878 A1 anteriormente mencionado se refiere a un procedimiento para la preparación de una bebida a partir de una cápsula en una máquina de preparación de bebidas. La cápsula usada a este respecto dispone de una cubierta de cápsula con un ingrediente y de un filtro que limita el ingrediente en la cubierta. A distancia del filtro está dispuesta una pared de rebose, que canaliza el extracto que sale del filtro.

El documento GB 2 235 868 A se refiere a un dispositivo de filtro para la preparación de té. A tal fin, en un recipiente de filtro está previsto un sifón que consta de un tubo de descarga interior y un manguito dispuesto encima. El sifón está rodeado por un anillo que está previsto en el área inferior de pasos para retener hojas de té.

El documento EP 1 500 358 A1 se refiere a un sistema para distribuir bebidas con distintas cantidades de espuma a partir de una cápsula. La cápsula dispone de un vaso y de una tapa penetrable. El vaso dispone de un reborde interior sobre el que está abierta por soldadura una membrana. Esta membrana subdivide el vaso en un área superior que contiene la sustancia que va a extraerse y en una parte inferior que recoge y desvía el líquido.

El objetivo de la invención es superar las desventajas del estado de la técnica. Especialmente, debería ponerse a disposición una cápsula, dado el caso, en un sistema, que forme turbulencias en la corriente durante la extracción para obtener una crema de leche óptima en el caso del café y una espuma óptima en el caso de bebidas mezcladas y que disminuya o evite un goteo tras la extracción del alimento líquido.

Este objetivo se resuelve por los dispositivos definidos en las reivindicaciones independientes. Otras formas de realización se deducen de las reivindicaciones dependientes.

Una cápsula de acuerdo con la invención para la preparación de un alimento líquido presenta un cuerpo de cápsula conformado preferentemente de manera rotacionalmente simétrica con una pared lateral y con un fondo conformado especialmente como una sola pieza con esta, así como con una tapa que cubre el cuerpo de cápsula para formar una cámara cerrada. Está cámara contiene una sustancia que está prevista para la preparación de un alimento líquido. Para el paso de un líquido a través de la cámara, la tapa forma un lado de entrada y el fondo forma un lado de salida con una abertura de descarga preferentemente central. En la cápsula están dispuestos un tubo ascendente y un tubo de descarga unido a la abertura de descarga de modo comunicante entre sí de tal manera que el líquido circula por el tubo ascendente desde el fondo de la cápsula en dirección a la tapa hacia una abertura de entrada del tubo de descarga. Entre el tubo ascendente y la cámara está dispuesta un área de transición próxima al fondo, que puede penetrarse con un medio de penetración dispuesto en la cápsula de tal manera que se forma una pluralidad de aberturas de transición. Sin embargo, para casos de aplicación determinados, también sería ventajoso si el área de transición próxima al fondo ya está conformada con una pluralidad de aberturas de transición. Estas realizaciones alternativas están descritas asimismo a continuación y están representadas en los dibujos.

Por esta configuración específica con un tubo de descarga y un tubo ascendente que circula en dirección opuesta se consigue que, tras finalizar el proceso de extracción, se evite un goteo de material de extracción de la cápsula. Además, a través de las aberturas de transición se fuerza un efecto de cizallamiento que resulta ventajoso para la

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formación de la crema de leche en el caso de la preparación de café o de la espuma en el caso de bebidas mezcladas.

El tubo ascendente dentro de la cápsula puede ocupar una altura entre el 50 % y el 100 %, preferentemente entre el 60 % y el 90 %, más preferentemente entre el 70 % y el 80 % de la altura máxima entre el fondo y la tapa. Esta altura del tubo ascendente asegura que se evita de manera efectiva un goteo de la cápsula tras la extracción.

Las aberturas de transición pueden estar dimensionadas de tal manera que ejercen un efecto filtrante para retener la sustancia. Especialmente durante la extracción, por ejemplo, de café a partir de café molido o de té a partir de tisanas, resulta ventajoso un efecto filtrante, de manera que el alimento líquido quede exento de sustancias sin disolver.

Las aberturas de transición pueden estar dimensionadas de tal manera que, para generar fuerzas de cizallamiento en la corriente, la suma de sus superficies de sección transversal sea menor que la superficie transversal del tubo ascendente. Por lo tanto, durante una extracción, se fuerza una diferencia de presión entre la cámara y el tubo ascendente, de manera que se forma de manera intensificada la crema de leche en el caso de la preparación de café o la espuma en el caso de bebidas mezcladas.

El tubo de descarga puede estar dispuesto, preferentemente de manera concéntrica, dentro del tubo ascendente. Por una tal configuración, son necesarias especialmente pocas piezas individuales y se posibilita una producción sencilla de la cápsula. Una disposición concéntrica permite una circulación especialmente uniforme del material de extracción o una formación continua y ordenada de un chorro de descarga.

El tubo ascendente puede presentar un diámetro exterior medio de entre el 20 % y el 35 %, preferentemente entre el 22 % y el 30 %, más preferentemente entre el 24 % y el 26 % del diámetro interior medio de la cápsula. Este dimensionamiento permite que pueda alojarse una cantidad relativamente grande de sustancia en la cápsula y, simultáneamente, pueda garantizarse una salida del alimento líquido de la cámara a través del tubo ascendente y del tubo de descarga.

El tubo de descarga o el tubo ascendente pueden estar conformados como una sola pieza con el fondo de la cápsula. Por una conformación como una sola pieza del tubo de descarga o del tubo ascendente con el fondo se disminuye especialmente el número de piezas individuales de la cápsula. Por lo tanto, se reducen los costes de producción de la cápsula.

Entre la cámara y la abertura de descarga puede estar dispuesto un elemento de cierre, especialmente una lámina, pudiendo abrirse el elemento de cierre para emitir el alimento líquido. Un tal elemento de cierre puede garantizar, por ejemplo, un cierre de la cápsula estanco a fluidos y/o estanco a aromas y/o estanco a oxígeno. Especialmente en el caso de cápsulas para la preparación de café es necesario un cierre estanco a aromas. Una tal lámina puede comprender, por ejemplo, una o varias capas de plástico o una capa metálica, especialmente una lámina de aluminio.

La lámina puede presentar un punto teórico de rotura controlada, que se rompe bajo una presión predeterminada o predeterminable. Habitualmente, para la preparación del alimento líquido se inyecta agua caliente bajo una presión determinada. Cuando la lámina presenta ahora puntos teóricos de rotura controlada, puede establecerse una presión necesaria determinada para la extracción del alimento, y simultáneamente garantizarse una descarga definida del alimento.

El elemento de cierre puede estar dispuesto entre la cámara y el tubo ascendente o entre el tubo ascendente y el tubo de descarga. Por ejemplo, el elemento de cierre está dispuesto en el fondo de la cápsula de manera que cierra las aberturas de transición hacia el tubo ascendente. Especialmente en el caso del tubo ascendente y el tubo de descarga dispuestos concéntricamente, también puede cerrarse, por ejemplo, el extremo superior del tubo de descarga por el elemento de cierre. Por lo tanto, son posibles distintas alternativas, que pueden presentar ventajas según la configuración.

La cápsula puede presentar un elemento de perforación para abrir el elemento de cierre. Especialmente cuando el elemento de cierre no presenta ningún punto teórico de rotura controlada, resultar práctica la utilización de un elemento de perforación.

El elemento de perforación puede estar colocado de manera desplazable en un área de transición entre el tubo ascendente y el tubo de descarga de tal manera que puede desplazarse a través de medios que se encuentran por fuera de la cápsula para perforar el elemento de cierre. Por ejemplo, el elemento de perforación puede estar dispuesto en un elemento de cojinete, permitiendo el elemento de cojinete un desplazamiento del elemento de perforación en dirección al elemento de cierre. A este respecto, el elemento de cojinete puede estar dispuesto en el tubo ascendente. Por ejemplo, el elemento de cojinete se forma por una membrana flexible, un fuelle o un fuelle

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ondulado. Por una tal configuración del elemento de cojinete puede garantizarse una desplazabilidad del elemento de perforación con estanqueidad simultánea.

El medio de penetración puede estar conformado como una sola pieza con el tubo de descarga. Una tal configuración disminuye el número de piezas individuales necesarias, de manera que la cápsula puede producirse y ensamblarse de manera económica.

El medio de penetración puede estar dispuesto de manera distribuida localmente en el tubo de descarga, de manera que se forman aberturas de transición de manera distribuida localmente sobre una superficie mayor, lo cual permite una salida más sencilla del alimento líquido de la cámara.

El medio de penetración puede estar mantenido en el cuerpo de cápsula de tal manera que puede desplazarse desde una posición inicial a una posición de penetración bajo aplicación de fuerza. Por ejemplo, la aplicación de fuerza puede realizarse por medios dispuestos por fuera de la cápsula, lo cual permite un tipo sencillo de penetración. Por ejemplo, la fuerza puede ser generable por la inserción de la cápsula en una cámara de alojamiento configurada correspondientemente de una máquina de preparación, actuando una fuerza sobre el medio de penetración durante el cierre de la cámara de alojamiento.

El medio de penetración puede estar dispuesto en el área del fondo de tal manera y el fondo puede estar configurado de tal manera que el fondo se desplaza con una presión interior de la cámara relativamente al medio de penetración y se penetra por este. Es evidente que también en esta variante el medio de penetración debe retenerse al menos por una fuerza que actúa por fuera de la cápsula.

El medio de penetración puede presentar un elemento de obturación que, en la posición de penetración, queda ajustado de manera estanca contra el fondo de la cápsula y estanqueiza el tubo ascendente contra el exterior. Con un tal elemento de obturación puede garantizarse que el alimento líquido, que sale de la cámara a través de aberturas de transición formadas por el medio de penetración, fluye sin fugas en el tubo ascendente. Especialmente, se evita un ensuciamiento de una máquina de preparación.

El medio de penetración puede ser un componente separado y presentar una sección de guía que interactúa con una sección de guía complementaria en el cuerpo de cápsula. Por ejemplo, el medio de penetración comprende un área parcial cilíndrica del cuerpo de cápsula concéntricamente, de manera que se forma una guía para el desplazamiento entre la posición inicial y la posición de penetración.

El medio de penetración puede presentar cuchillas dispuestas en forma de estrella. Tales cuchillas pueden producirse directamente, por ejemplo, en procedimientos de moldeo por inyección y posibilitan, según la configuración, una penetración sencilla del área de transición próxima al fondo, formándose por la configuración en forma de estrella simultáneamente varios canales de paso desde la cámara hasta el tubo ascendente. Es evidente que las cuchillas también pueden utilizarse como partes separadas, por ejemplo, en el tubo de descarga.

El medio de penetración puede comprender varias espigas de perforación configuradas especialmente en forma de estrella, especialmente pirámides de perforación o puntas de perforación. A este respecto, hay que considerar que durante la penetración realizada tiene que garantizarse un paso fluídico a través del elemento de cierre. Por ejemplo, son concebibles superficies triangulares con una incisión que acaba en punta, puntas cónicas con una superficie de incisión en la punta o incluso espigas tubulares con puntas biseladas. El alimento líquido puede fluir o bien a lo largo del medio de penetración o bien por una abertura a través del medio de penetración.

El cuerpo de cápsula puede ser una pieza de embutición profunda o una pieza de moldeo por inyección. Ambos procedimientos de producción son económicos para grandes lotes de producción. Además, están garantizadas casi las mismas tolerancias en todo el volumen de producción.

En el interior del tubo ascendente, entre el tubo ascendente y el tubo de descarga, pueden estar dispuestos uno o varios nervios de apoyo, de manera que el tubo ascendente y el tubo de descarga se mantienen forzosamente distanciados entre sí. Por lo tanto, se garantiza que en cualquier momento está presente una superficie de sección transversal lo suficientemente grande a través de la que puede fluir el alimento líquido.

En el interior del tubo de descarga pueden estar dispuestas una cámara de mezcla y una placa deflectora. Por ejemplo, una tal cámara de mezcla está dispuesta directamente debajo del elemento de cierre. Un chorro del alimento líquido formado a través de la abertura en el elemento de cierre o a través de otro estrechamiento en forma de tobera alcanza la placa deflectora y se rompe. El alimento líquido se mezcla posteriormente en el espacio de mezcla con aire, de manera que puede formarse una espuma.

La cámara puede estar dividida en dos áreas parciales por una capa de separación permeable, especialmente por una placa de filtro o una lámina porosa, dispuesta entre la tapa y el fondo. Una tal capa de separación posibilita, por

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ejemplo, el almacenamiento separado de distintas sustancias que solamente pueden mezclarse durante la preparación. Sin embargo, del mismo modo, una tal capa de separación posibilita un llenado de la cápsula con menos sustancia, sin que la sustancia pueda distribuirse innecesariamente por todo el cuerpo de la cápsula.

La pared lateral del cuerpo de cápsula puede presentar medios de tope o medios de enclavamiento contra los que queda ajustada la capa de separación en una posición predefinida. Por ejemplo, puede estar conformado un reborde periférico al que puede fijarse la capa de separación especialmente por adhesión o soldadura. Como alternativa, son concebibles resaltos que posibilitan un enclavamiento de una capa de separación rígida en la posición correspondiente. Por lo tanto, la capa de separación no tiene que soldarse o adherirse.

La capa de separación puede estar colocada sobre el tubo ascendente. Por ejemplo, esta puede presentar en el centro una deformación en forma abovedada que permite una colocación sobre el tubo ascendente. Según la configuración de la capa de separación o según la altura de la bóveda, puede definirse exactamente la posición de la capa de separación. La capa de separación puede fijarse, especialmente encajarse a presión, adherirse o soldarse, al tubo ascendente.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a un sistema que comprende una cápsula, llena de una sustancia, como se ha descrito previamente y una máquina de preparación de bebidas, que presenta un portacápsulas para el alojamiento de la cápsula. El sistema comprende además un equipo para el paso de un líquido a través de la cápsula para la extracción o disolución de la sustancia para preparar una bebida o un alimento líquido, presentando la máquina de preparación de bebidas al menos un dispositivo para penetrar la tapa de la cápsula.

Mediante las figuras, que únicamente representan ejemplos de realización, se explica con más detalle a continuación la invención. Muestran:

Figura 1: una vista en perspectiva de una cápsula de acuerdo con la invención cortada en una primera forma de

realización con una placa de filtro,

Figura 2: una representación en perspectiva de la placa de filtro de acuerdo con la Figura 1,

Figura 3: una sección transversal a lo largo del eje central por una segunda forma de realización de una cápsula

de acuerdo con la invención, presentando el tubo de descarga una forma alternativa de un medio de penetración,

Figura 4a: una vista en perspectiva de una primera forma de realización de un tubo de descarga con un medio de

penetración,

Figura 4b: una vista en perspectiva de otra forma de realización de un tubo de descarga con un medio de

penetración alternativo,

Figura 5a: una vista en perspectiva de una cápsula no de acuerdo con la invención cortada como ejemplo,

estando dispuesto un elemento de cierre entre el tubo ascendente y el tubo de descarga,

Figura 5b: una sección transversal a través de la cápsula de acuerdo con la Figura 5a,

Figura 6: una representación en perspectiva de la cápsula no de acuerdo con la invención cortada de acuerdo

con la Figura 5a, estando realizados alternativamente el tubo ascendente y el tubo de descarga,

Figura 7a: una sección a través de una cápsula no de acuerdo con la invención como otro ejemplo, estando

dispuesto un elemento de cierre entre la cámara y el tubo ascendente,

Figura 7b: una primera configuración de un detalle B de la Figura 7a,

Figura 7c: una segunda forma de configuración del detalle B de la Figura 7a,

Figura 8: una representación de una cápsula de acuerdo con la invención en otra forma de realización, estando

dispuesta una obturación en el tubo ascendente, y

Figura 9: una sección transversal a través de una cápsula no de acuerdo con la invención como otro ejemplo,

estando dispuestos el tubo ascendente y el tubo de descarga de manera no coaxial entre sí.

En la Figura 1 está representada una primera forma de realización de una cápsula 1 de acuerdo con la invención cortada en una vista en perspectiva. La cápsula presenta una capa de separación en forma de una placa de filtro 30. La cápsula 1 está cortada a lo largo de un eje central. A este respecto, la cápsula 1 consta fundamentalmente de un cuerpo de cápsula 2 con una pared lateral 3, un fondo 4 y un tubo de descarga 11. Habitualmente, la cápsula está

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cerrada con una tapa 5 (véase la Figura 3). El cuerpo de cápsula 2 está configurado como pieza de embutición profunda. Como alternativa, el cuerpo de cápsula 2 también puede producirse en procedimientos de moldeo por inyección. La pared lateral 3 presenta nervios de refuerzo 9 en dirección de la tapa hacia el fondo 4 para evitar una deformación de la cápsula 1 bajo presión. En el interior de la cápsula 1 está conformada una cámara 6, que puede llenarse de una sustancia 7. La capa de separación conformada como placa de filtro 30 está insertada en la cámara 6 entre la tapa y el fondo 4 de tal manera que divide la cámara 6 en dos áreas. Esta placa de filtro 30 posibilita que una sustancia 7 que va a extraerse pueda estar dispuesta tanto por debajo de la placa de filtro 30 como por encima de la placa de filtro 30. Además, a través de la placa de filtro 30 pueden estar dispuestas dos sustancias 7 distintas por encima y por debajo de la placa de filtro 30, evitándose un entremezclado de las sustancias 7 al menos en el estado seco.

En un área central del fondo 4 está conformada una elevación en forma de cono truncado. Un tubo de descarga 11 insertado desde abajo en esta elevación forma un tubo ascendente 13 junto con la elevación. El tubo de descarga 11 presenta una perforación de paso central que desemboca en una abertura de descarga 10. Además, el tubo de descarga 11 presenta una placa 24 a modo de plato que está provista de medios de penetración 20 en forma de pirámides de perforación 22. La placa 24 a modo de plato presenta un elemento de obturación 27 en forma de cuello que rodea herméticamente el fondo 4 del cuerpo de cápsula 2. Simultáneamente, este elemento de obturación 27 forma una sección de guía que interactúa con una sección de guía correspondiente conformada cilíndrica o cónicamente del cuerpo de cápsula 2. El fondo 4 del cuerpo de cápsula 2 está cerrado y separa la cámara 6 del tubo ascendente 13 y, por lo tanto, de la abertura de descarga 10. Un área parcial del fondo 4 puede penetrarse para dispensar el alimento líquido, de manera que se conforman aberturas de transición entre la cámara y el tubo ascendente. El tubo de descarga 11 define una dirección de descarga 12 que, en el ejemplo de realización representado, discurre a lo largo del eje central desde el área de la tapa (no representada) hasta la abertura de descarga 10.

Cuando la cápsula 1, cuando se usa según lo previsto, se inserta en una cámara de infusión de una máquina de preparación, durante el cierre de la cámara de infusión, el tubo de descarga 11 se desplaza en dirección hacia la tapa (no representada) hasta que el medio de penetración 20 perfora a través del fondo 4 del cuerpo de cápsula 2 y lo penetra. Por lo tanto, la cámara 6 presenta una conexión fluídica con la abertura de descarga 10. Por lo tanto, un alimento preparado líquido puede fluir a través de las aberturas de transición formadas por el medio de penetración 20 en el fondo 4 en un tubo ascendente 13 conformado entre el tubo de descarga 11 y la elevación cónica y, a continuación, salir de la abertura de descarga 10 a través del tubo de descarga 11 en dirección de descarga 12. Ya que el alimento líquido, tras la extracción, primero fluye contra la dirección de descarga 12 en el tubo ascendente 13 y solamente sale de la abertura de descarga 10 en el tubo de descarga 11 en dirección de descarga, al finalizar el proceso de extracción o en cuanto disminuye la presión en la cámara 6, se evita de manera efectiva un goteo de material de extracción o de alimento líquido de la abertura de salida 10. Durante la circulación del alimento líquido a través de las aberturas de transición en el tubo ascendente, se forma una crema de leche, especialmente en el caso de la preparación de café, por el efecto de cizallamiento forzado en las aberturas de transición. En el caso de otras bebidas mezcladas, por ejemplo, puede realizarse un entremezclado con aire, de manera que se forma una espuma.

En la Figura 2 está representada una placa de filtro 30 en una representación en perspectiva. Puede reconocerse claramente la bóveda 31 dispuesta en el centro, que sirve como elemento de posicionamiento de la placa de filtro 30 sobre el tubo ascendente 13 (véase la Figura 1). La placa de filtro 30 está provista de una pluralidad de aberturas 32, que posibilitan un paso para un líquido, especialmente para agua caliente. De manera alternativa o adicional, también son concebibles ranuras, que forman asimismo un paso. Por la altura de la bóveda 31 puede determinarse la posición de la placa de filtro 30 en la cápsula 1 (véase la Figura 1). Es evidente que, en el caso de una cápsula 1 con nervios de refuerzo 9 como se representa en la Figura 1, la placa de filtro 30 también está configurada de tal manera que están previstas escotaduras correspondientes en el área de borde de la placa de filtro 30, que corresponden a los nervios de refuerzo 9 (véase la Figura 1).

La Figura 3 muestra una sección transversal a lo largo del eje central por una segunda forma de realización de una cápsula 1 de acuerdo con la invención, presentando el tubo de descarga 11 una forma alternativa de un medio de penetración 20. El cuerpo de cápsula 2 se limita por la pared lateral 3, el fondo 4, el tubo ascendente 13, que forma una elevación central en el fondo 4, así como la tapa 5. En el interior de la cápsula 1 está dispuesta una placa de filtro 30, como se ha descrito previamente. Esta placa de filtro 30 retiene una sustancia 7 que va a extraerse, a partir de la que se forma el alimento líquido, en el área parcial inferior de la cámara 6. Como ya se ha descrito en la Figura 1, un tubo de descarga 11 está insertado desde abajo en la elevación cónica del tubo ascendente 13. Solamente con este tubo de descarga 11 se forma de manera efectiva el tubo ascendente 13. El tubo de descarga 11 presenta en su lado inferior una abertura de descarga 10, y define una dirección de descarga 12 en dirección del eje central. El tubo de descarga 11 presenta en su área inferior una placa 24 en forma de plato, que está provista de medios de penetración 20 en forma de cuchillas 21 en forma de estrella. Por encima del medio de penetración 20, el tubo de descarga 11 está provisto en su lado exterior de nervios de apoyo 25, que se ocupan de que esté garantizada una conexión fluídica entre el tubo de descarga 11 y el tubo ascendente 13.

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En la Figura 3, la cápsula 1 está representada en el estado ya abierto. El medio de penetración 20 ya ha perforado el fondo 4 del cuerpo de cápsula 2 en un área de transición entre la cámara 6 y el tubo ascendente 13. Por lo tanto, por la disposición en forma de estrella de las cuchillas 21, se forman aberturas de transición 14 que posibilitan una conexión fluídica desde la cámara 6 al tubo ascendente 13. Simultáneamente, estas aberturas de transición 14 forman un efecto filtrante y aseguran que sustancias 7 sin disolver, por ejemplo, café molido, se retengan en la cámara 6 y no se emitan con el alimento líquido. Además, durante la circulación del alimento líquido a través de las aberturas de transición 14 formadas por el medio de penetración 20, por ejemplo, conformadas como hueco entre el medio de penetración 20 y el fondo 4, se fuerza un efecto de cizallamiento desde la cámara 6 al tubo ascendente 13 que forma una crema de leche especialmente en el caso de la preparación de café. En el caso de bebidas mezcladas, por ejemplo, puede realizarse un entremezclado con aire, de manera que se forma una espuma.

En las Figuras 4a y 4b están mostradas respectivamente dos configuraciones distintas de tubos de descarga 11 en representación en perspectiva. Ambos tubos de descarga 11 presentan en su lado exterior nervios de apoyo 25, que garantizan un distanciamiento del tubo de descarga 11 del tubo ascendente 13 (véase Figura 1 y 3). El tubo de descarga 11 presenta además en su área que se une a la abertura de descarga 10 una placa 24 en forma de plato, que está provista del medio de penetración 20. En la Figura 4a, el medio de penetración está conformado como cuchilla 21 dispuesta en forma de estrella, mientras que, en la Figura 4b, el medio de penetración es una pluralidad de puntas de pirámide 22 conformadas en forma de estrella. Ambos medios de penetración 20 están configurados de manera que estos pueden perforar el fondo 4 de la cápsula (véase la Figura 3). Ambos tubos de descarga 11 de las Figuras 4a y 4b están producidos preferentemente en procedimientos de moldeo por inyección. Tanto las cuchillas 21 dispuestas en forma de estrella en la Figura 4a como las puntas de pirámide 22 configuradas en forma de estrella en la Figura 4b pueden producirse en moldeo por inyección o insertarse como piezas separadas. Materiales posibles para el tubo de descarga 11 son polipropileno o poliestireno, además también puede utilizarse, por ejemplo, poliamida, policarbonato, sulfuro de polifenileno o polioximetileno.

La Figura 5a muestra, en una vista en perspectiva, una cápsula 1 cortada en forma de ejemplo, estando dispuesto un elemento de cierre 15 entre el tubo ascendente 13 y el tubo de descarga 11. La Figura 5b muestra una sección transversal correspondiente. La cápsula 1 presenta a su vez un cuerpo de cápsula 2 con una pared lateral 3 y un fondo 4. De manera integral con el fondo 4 está unida una elevación cónica central, que forma simultáneamente el tubo de descarga 11. Este tubo de descarga 11 está cerrado en el área superior en dirección de descarga 12, así, en su área orientada a la tapa 5, por un elemento de cierre 15 en forma de una lámina 16. Sobre este tubo de descarga 11 está dispuesto un tubo ascendente 13 cónico, que está colocado de manera coaxial. En su extremo orientado al fondo 4, el tubo ascendente 13 presenta un área de transición ranurada con aberturas de transición 14, que cumplen una función de filtro entre la cámara 6 y el tubo ascendente 13 y garantizan una conexión fluídica de la cámara 6 con el tubo ascendente 13. El tubo ascendente 13 está cerrado en su extremo superior con un fuelle 23, que aloja de manera central un elemento de perforación 26 en forma de una punta dirigida al elemento de cierre 15 del tubo de descarga 11. Este elemento de perforación 26 llega hasta la tapa 5 y puede accionarse desde fuera de tal manera que el elemento de perforación 26 se desplaza en dirección del elemento de cierre 15 y lo penetra como consecuencia. Por lo tanto, está garantizada una conexión fluídica de la cámara 6 por las aberturas de transición 14, el tubo ascendente 13, la abertura en el elemento de cierre 15, el tubo de descarga 11 y la abertura de descarga 10. Por lo tanto, un alimento líquido extraído de una sustancia 7 puede salir de la cápsula 1. Además, en la cápsula 1 puede reconocerse que una placa de filtro 30 está insertada de manera aproximada en el centro transversalmente al eje central. Esta placa de filtro 30 separa la cámara 6 en un área parcial superior y un área parcial inferior. Ambas áreas parciales pueden llenarse respectivamente de una sustancia 7, pudiendo alojar una sustancia distinta el área superior y el inferior. A este respecto, la placa de filtro 30 evita un mezclado prematuro de ambas sustancias. Sin embargo, de igual modo, también es concebible que esté llena solo el área parcial inferior o solo el área parcial superior de la cámara 6. En el interior del tubo de descarga 11, en dirección a la abertura de descarga 10, está dispuesta una espada 17, que estabiliza el flujo, que fluye de la cápsula 1, del alimento líquido y lo moldea para dar lugar a un chorro uniforme.

La Figura 6 muestra una representación en perspectiva de la cápsula 1 cortada de acuerdo con la Figura 5a, estando realizados alternativamente el tubo ascendente 13 y el tubo de descarga 11. Como ya se ha mencionado en las Figuras 1 y 3, el tubo ascendente 13 está unido como una sola pieza al fondo 4. El tubo de descarga 11 se inserta con su abertura de descarga 10 desde abajo en el tubo ascendente 13. A su vez, el tubo de descarga 11 está cerrado en su extremo superior en dirección de descarga 12 por un elemento de cierre 15 en forma de una lámina 16. Simultáneamente, como ya se ha descrito en las Figuras 5a y 5b, el tubo ascendente 13 está cerrado en su extremo superior, orientado a la tapa 5 (véase la Figura 3), con un fuelle 23, que presenta centralmente un elemento de perforación 26. El elemento de perforación 26 presenta una punta, que está dirigida contra el elemento de cierre 15 del tubo de descarga 11. Como ya se ha descrito en las Figuras 5a y 5b, el elemento de perforación 26 puede desplazarse desde fuera contra el medio de cierre 15, de manera que puede perforarse la lámina 16. Se produce una conexión fluídica de la cámara 6 a través de las aberturas de transición 14 a modo de ranuras sobre el tubo ascendente 13 y el tubo de descarga 11 hacia la abertura de descarga 10. A este respecto, las aberturas de transición 14 garantizan una función de filtro y evitan una salida de sustancia 7 sin disolver.

En el tubo de descarga 11, directamente por debajo del elemento de cierre 15, está conformado un espacio de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

mezcla 37 con una placa deflectora 38. En cuanto el elemento de cierre 15 se ha perforado por el elemento de perforación 26, el alimento líquido puede fluir a través de la abertura así producida en el elemento de cierre 15 en un chorro en el tubo de descarga 11. En el espacio de mezcla 37, el chorro del alimento líquido alcanza la placa deflectora 38, el chorro se rompe y el alimento líquido se mezcla como consecuencia con aire, de manera que puede formarse una espuma. Para conseguir un chorro uniforme en la dirección de descarga 12, el tubo de descarga 11 está provisto de una espada 17 central en forma de un alma en cruz. La espada 17 discurre a lo largo de un eje central.

La placa de filtro 30, que separa la cámara 6 en un área parcial superior y un área parcial inferior, se mantiene en posición en el cuerpo de cápsula 2 por un medio de enclavamiento 33 conformado de manera integrada en la pared lateral 3. Por lo tanto, es posible un montaje sencillo de la placa de filtro 30.

Las Figuras 7a, b, c muestran una sección a través de una cápsula 1 en otra forma de ejemplo con representación en detalle aumentada, estando dispuesto un elemento de cierre 15 entre la cámara 1 y el tubo ascendente 13. La cámara 6 se limita por la pared lateral 3, el fondo 4 así como el tubo ascendente 13. En el área de transición próxima al fondo de la cámara 6 hacia el tubo ascendente 13 están conformadas aberturas de transición 14, que actúan simultáneamente como filtro. Estas aberturas de transición 14 están cerradas por el elemento de cierre 15 en forma de una lámina 16. El elemento de cierre 15 está conformado de tal manera que las aberturas de transición 14 se liberan al alcanzar una presión predeterminada. A su vez, correspondientemente, está conformada una conexión fluídica que sale de la cámara 6 por el tubo ascendente 13 y el tubo de descarga 11 hacia la abertura de descarga 10. El tubo de descarga 11 está conformado en dirección del eje central y presenta una espada 17 central, que garantiza un flujo dirigido en dirección de descarga 12.

En las Figuras 7b y 7c está representada de manera aumentada el área de las aberturas de transición 14 y del elemento de cierre 15. En la Figura 7c, el elemento de cierre 15 en forma de una lámina 16 está sujetado y fijado directamente a través de las aberturas de transición 14. Sin embargo, en la Figura 7b, la lámina 16 está sujetada por una escotadura, que garantiza que un desgarro de la lámina 16 en un único punto ya garantiza que cada abertura de transición 14 también experimenta una abertura en el tubo ascendente 13 (véase la Figura 7a).

La Figura 8 muestra una representación de una cápsula 1 de acuerdo con la invención en otra forma de realización, estando dispuesta una obturación 34 en el tubo ascendente 13, que cierra el tubo ascendente 13 en una primera posición de reposo. El tubo de descarga 11 presenta un abultamiento 35 que corresponde a una obturación 34. El tubo de descarga 11 puede desplazarse desde una posición inicial a una posición de penetración representada en la que los medios de penetración 20 (véanse Figuras 1 y 3) conforman aberturas de transición en un área de transición en el fondo 4 entre la cámara 6 y el tubo ascendente 13. Por este desplazamiento también se desplazan relativamente entre sí la obturación 34 y el abultamiento 35, de manera que se extingue el efecto de obturación inicial entre la obturación 34 y el abultamiento 35 y el tubo ascendente se libera correspondientemente.

En la Figura 9 está representada esquemáticamente una sección transversal a través de una cápsula 1 en otra forma de ejemplo, estando dispuestos el tubo ascendente 13 y el tubo de descarga 11 de manera no coaxial entre sí. Como puede reconocerse en la sección de detalle A-A, el tubo ascendente 13 y el tubo de descarga 11 están conformados uno junto a otro en un tubo por una pared de separación 36. De igual modo, también es concebible que ambos tubos estén conformados uno junto a otro de manera completamente separada, debiendo existir, evidentemente, una conexión entre ambos tubos.

Otra posible configuración de una cápsula descrita aquí puede resumirse como sigue:

cápsula 1 con un cuerpo de cápsula 2 conformado preferentemente de manera rotacionalmente simétrica con una pared lateral 3 y con un fondo 4 conformado especialmente como una sola pieza con esta, así como con una tapa 5 que cubre el cuerpo de cápsula 2 para formar una cámara 6 cerrada, que contiene una sustancia 7 para la preparación de un alimento líquido, formando la tapa 5, para el paso de un líquido a través de la cámara 6, un lado de entrada y formando el fondo 4 un lado de salida con una abertura de descarga 10 preferentemente central y estando dispuestos en la cápsula 1 un tubo ascendente 13 y un tubo de descarga 11 unido a la abertura de descarga 10 de modo comunicante entre sí de tal manera que el líquido circula por el tubo ascendente 13 desde el fondo de la cápsula en dirección a la tapa 5 hacia una abertura de entrada del tubo de descarga 11, estando dispuesta un área de transición próxima al fondo entre el tubo ascendente 13 y la cámara 6, que está conformada con una pluralidad de aberturas de transición 14.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

REIVINDICACIONES

1. Cápsula (1) con un cuerpo de cápsula (2) conformado preferentemente de manera rotacionalmente simétrica con una pared lateral (3) y con un fondo (4) conformado especialmente como una sola pieza con esta, así como con una tapa (5) que cubre el cuerpo de cápsula (2) para formar una cámara (6) cerrada, que contiene una sustancia (7) para la preparación de un alimento líquido, formando la tapa (5), para el paso de un líquido a través de la cámara (6), un lado de entrada y formando el fondo (4) un lado de salida con una abertura de descarga (10) preferentemente central y estando dispuestos en la cápsula (1) un tubo ascendente (13) y un tubo de descarga (11) unido a la abertura de descarga (10) de modo comunicante entre sí de tal manera que el líquido circula por el tubo ascendente (13) desde el fondo de la cápsula en dirección a la tapa (5) hacia una abertura de entrada del tubo de descarga (11), estando dispuesta un área de transición próxima al fondo entre el tubo ascendente (13) y la cámara (6), caracterizada por que el área de transición próxima al fondo puede penetrarse con un medio de penetración (20) dispuesto en la cápsula (1) de tal manera que se forma una pluralidad de aberturas de transición (14).
2. Cápsula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que las aberturas de transición (14) están dimensionadas de tal manera que ejercen un efecto filtrante para retener la sustancia (7).
3. Cápsula (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que las aberturas de transición (14) están dimensionadas de tal manera que, para generar fuerzas de cizallamiento en la corriente, la suma de sus superficies de sección transversal es menor que la superficie transversal del tubo ascendente (13).
4. Cápsula según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el tubo de descarga (11) está dispuesto, preferentemente de manera concéntrica, dentro del tubo ascendente (13).
5. Cápsula según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el tubo de descarga (11) o el tubo ascendente (13) está conformado como una sola pieza con el fondo (4) de la cápsula (1).
6. Cápsula (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que entre la cámara (6) y la abertura de descarga (10) está dispuesto un elemento de cierre (15), especialmente una lámina (16), pudiendo abrirse el elemento de cierre (15) para emitir el alimento líquido.
7. Cápsula (1) según la reivindicación 6, caracterizada por que la cápsula (1) presenta un elemento de perforación (26) y/o un punto teórico de rotura controlada para abrir el elemento de cierre (15), especialmente bajo presión.
8. Cápsula (1) según la reivindicación 7, caracterizada por que el elemento de perforación (26) está colocado de manera desplazable en un área de transición entre el tubo ascendente (13) y el tubo de descarga (11) de tal manera que puede desplazarse a través de medios que se encuentran por fuera de la cápsula (1) para penetrar el elemento de cierre (15).
9. Cápsula (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que el medio de penetración (20) está conformado como una sola pieza con el tubo de descarga (11).
10. Cápsula (1) según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que el medio de penetración (20) está mantenido en el cuerpo de cápsula (2) de tal manera que puede desplazarse desde una posición inicial a una posición de penetración bajo aplicación de fuerza.
11. Cápsula (1) según la reivindicación 10, caracterizada por que el medio de penetración (20) presenta un elemento de obturación (27) que, en la posición de penetración, queda ajustado de manera estanca contra el fondo (4) de la cápsula (1) y estanqueiza el tubo ascendente (13) contra el exterior.
12. Cápsula (1) según la reivindicación 10 u 11, caracterizada por que el medio de penetración (20) es un componente separado, y presenta una sección de guía que interactúa con una sección de guía complementaria en el cuerpo de cápsula (2).
13. Cápsula (1) según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada por que el medio de penetración (20) presenta cuchillas (21) dispuestas en forma de estrella.
14. Cápsula (1) según la reivindicación 1 o 12, caracterizada por que el medio de penetración (20) comprende varias espigas de perforación especialmente en forma de estrella, especialmente pirámides de perforación (22).
15. Cápsula (1) según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada por que la cámara (6) está dividida en dos áreas parciales por una capa de separación permeable, especialmente una placa de filtro (30), dispuesta entre la

tapa (5) y el fondo (4).
16. Cápsula (1) según la reivindicación 15, caracterizada por que la pared lateral (3) del cuerpo de cápsula (2) presenta medios de tope o medios de enclavamiento (33) contra los que queda ajustada la capa de separación en una posición predefinida.

5 17. Cápsula (1) según la reivindicación 15 o 16, caracterizada por que la capa de separación está colocada sobre el

tubo ascendente (13).
18. Sistema que comprende una cápsula (1), llena de una sustancia, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 17 y una máquina de preparación de bebidas, que presenta un portacápsulas para el alojamiento de la cápsula, así como un equipo para el paso de un líquido a través de la cápsula para la extracción o disolución de la sustancia para 10 preparar una bebida, presentando la máquina de preparación de bebidas al menos un dispositivo para penetrar la tapa (5) de la cápsula.