ES2711186T3 - Taza para una cápsula de café - Google Patents
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Abstract
Una taza (1) para una cápsula de café (50), que comprende un cuerpo contenedor (2) que se extiende entre una base (2a) y un borde superior (2b) y que comprende además, en el borde superior (2b), un reborde anular (3) que se extiende alrededor de un eje (X) y que tiene una cara posterior (3a) dirigida hacia el cuerpo contenedor (2) y una cara frontal (3v) adaptada para recibir una tapa (40) que sella la taza para formar la cápsula, en el que el reborde anular (3) tiene, en su cara posterior (3a), una cresta anular (6) y una ranura anular (4) que se extienden alrededor del eje (X) y que están configuradas para ser capaces de actuar conjuntamente con un borde extremo (101) de una cubierta de presión (100) de una máquina de café, caracterizada por el hecho de que el cuerpo contenedor (2) y el reborde anular (3) están definidos por una estructura multicapa que tiene una capa interior (S1) hecha de un material plástico, definiendo la cara frontal (3b) del reborde anular (3) y la superficie interior del cuerpo contenedor (2), una capa exterior (S2) hecha de un material plástico deformable, blando, y una capa intermedia (S3) entre la capa interior (S1) y la capa exterior (S2), hecha de un material impermeable al oxígeno y los aromas, en el que la cara interior (S2) está hecha de un material más rígido que la capa exterior (S2).
Description
DESCRIPCION
Taza para una capsula de cafe
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a una taza para una capsula de cafe, en particular una taza hecha de material plastico, y una maquina para hacer la taza y una capsula de cafe que comprende la taza.
Antecedentes
En la tecnica anterior (por ejemplo, los documentos de patente WO2012/080501, EP 2489609, WO2013/076519, WO2013/136209, US20lO/288131 y WO2013/157924) son conocidas capsulas de cafe que comprenden una taza de material plastico, llenas con una dosis de cafe en polvo y cerradas por una tapa definida por un panel circular sellado en la taza. La taza tiene un reborde anular plano sobre cuya superficie frontal esta sellada la tapa.
Durante su uso, las capsulas de cafe se insertan en un compartimento espedfico de una maquina de cafe equipada con cuchillas para perforar la capsula y con una cubierta (o tapa) configurada para presionar y sellar el reborde anular de la capsula a fin de preparar el cafe segun un metodo conocido en la industria de maquinas de este tipo. En algunas soluciones, las cuchillas interceptan la capsula en la tapa, para introducir vapor o agua caliente a traves de la tapa. Un ejemplo de este tipo de capsula se proporciona en el documento de patente US 2010/288131. Por el contrario, otras soluciones aportan que las aletas intercepten la capsula en la base de la taza. Un ejemplo de este tipo de capsula se proporciona en el documento de patente WO2013/136209.
Debena destacarse que esta invencion se refiere en particular a tazas y capsulas disenadas para abrirse por la base de la taza. En otras palabras, esta invencion se refiere en particular a tazas y capsulas disenadas para usarse en cafeteras cuyas cuchillas perforan la capsula a traves de la base de la taza.
En estas cafeteras, una superficie posterior del reborde anular es presionada, durante la infusion, contra un borde superior de un elemento de cubierta de presion de tal modo que crea un sellado hermetico entre la taza y la cubierta en la superficie posterior del reborde anular, en el extremo inferior de la taza, donde la taza es perforada por las cuchillas.
A la vista de esto, uno de los requisitos de la capsula es crear un sellado hermetico entre la taza y la cubierta durante el uso de la capsula en una maquina para preparar cafe.
La variabilidad de los siguientes tres factores pesan de forma negativa en la obtencion de un buen sellado: la forma de la cubierta de presion (que forma parte de la maquina para preparar cafe), la forma de la capsula y el centrado, es decir, la posicion relativa entre la capsula y la cubierta de presion en la cafetera.
Debena tambien resaltarse que otras variaciones en la forma y tamano de la cubierta de presion pueden ser ocasionadas por el funcionamiento de la maquina de cafe (cambios en la temperatura de la cubierta).
Ademas, la tecnologfa de capsulas disenada para ser perforada en la base necesita que las bases de la capsula sean relativamente ngidas a fin de facilitar la accion de corte de las cuchillas. Esto se obtiene en general al incrementar el espesor de la base de la capsula que, sin embargo, conlleva problemas de un peso mas alto y unos costes de produccion mayores debido a la cantidad mas grande de material usado.
Otra necesidad es la conservacion del aroma del cafe. A este respecto, debena resaltarse que algunas capsulas actualmente disponibles en el mercado tienen una envoltura exterior (bolsa) hecha de un material que es impermeable a los aromas y que debe desgarrarse manualmente en el momento de uso. Esta solucion es desventajosa, sin embargo, debido a que implica costes adicionales y, en la practica, no es completamente efectivo en conservar el aroma de cafe hasta el momento que se prepara la bebida.
Tazas de la tecnica anterior no cumplen los requisitos anteriormente mencionados ya que no permiten la produccion de capsulas de cafe de plastico que garantizan una alta eficiencia y fiabilidad de uso en maquinas de cafe que perforan las bases de las capsulas y que sostienen firmemente las tazas por la zona posterior del reborde anular de la propia taza.
Descripcion de la invencion
Por lo tanto esta invencion tiene por objeto proporcionar una taza para una capsula de cafe que supere los inconvenientes anteriormente mencionados de la tecnica anterior y que cumpla con los requisitos anteriormente citados.
Mas en particular, es un objeto de la invencion proporcionar una taza para una capsula de cafe que puede crear un sellado hermetico optimo con la cubierta durante su uso. Mas concretamente, el objetivo es crear un sellado hermetico que permanezca eficaz y robusto incluso con variaciones en la capsula y en la maquina de cafe, asf como tambien con variaciones en la forma y tamano de la cubierta de presion, en la forma de la capsula y en el centrado de la cubierta de presion con relacion entre sf
Otro objeto de la invencion es proporcionar una taza para una capsula de cafe que sea ligera en peso y barata de fabricar.
Un objeto adicional de la invencion es proporcionar una taza para una capsula de cafe que pueda retener en un alto grado el aroma del cafe contenido en su interior.
Estos objetos se consiguen en su totalidad con una taza de acuerdo con la invencion que se caracteriza en una o mas reivindicaciones incluidas.
Esta invencion tambien tiene por objeto una capsula de cafe que comprende la taza y un metodo y una maquina para fabricar la taza, de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones incluidas.
Otro objeto de la invencion es un metodo para preparar cafe usando una capsula de la invencion, de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones incluidas.
En particular, la presente descripcion se refiere a una taza para una capsula de cafe, en donde el cafe de la capsula esta previsto para ser usado en una cafetera equipada con un elemento de cubierta de presion (en forma de campana) que tiene un borde final, para proporcionar un sellado en la capsula.
La taza comprende un cuerpo contenedor (alojamiento), que se extiende entre un borde inferior y un borde superior, y un reborde anular situado en el borde superior del cuerpo contenedor.
El reborde anular se extiende alrededor de un eje. Dicho eje es un eje de simetna cilmdrica para la capsula.
El reborde anular tiene una cara posterior, orientada hacia el cuerpo contenedor, y una cara frontal, adaptada para recibir una tapa que cierra la taza, para formar la capsula.
El cuerpo contenedor y el reborde anular estan definidos (es decir, formados) por una estructura multicapa. Esta estructura multicapa tiene una capa interior hecha de material plastico, que define la cara frontal del reborde anular y la superficie interior del cuerpo contenedor. La estructura multicapa tambien tiene una capa exterior, hecha de material plastico blando; la capa exterior define la cara posterior del reborde anular y la superficie exterior del cuerpo contenedor.
Ademas, la estructura multicapa tiene una capa intermedia, dispuesta entre la capa interior y la capa exterior, y hecha de un material impermeable al oxfgeno y aromas.
El reborde anular tiene, en su cara posterior, una cresta anular y una ranura anular, que se extienden alrededor de dicho eje (es decir, rodean dicho eje, es decir, se posicionan alrededor de dicho eje). La proyeccion anular y la ranura anular estan funcionalmente acopladas al borde final del elemento de cubierta de presion, cuando se coloca la capsula en la maquina de cafe y se activa el elemento de cubierta de presion. De este modo, la cresta anular y la ranura anular estan configurados (es decir, estan adaptados) para cooperar con el borde final del elemento de cubierta de presion de la maquina de cafe, para proporcionar un sellado entre el elemento de presion y la capsula. El hecho de que la capa exterior de la capsula (que define la proyeccion anular y la ranura anular) sea blanda hace que la taza sea particularmente eficaz en conseguir tal sellado con el elemento de presion, durante la produccion de la bebida en la maquina de cafe.
Por lo tanto, la proyeccion anular y la ranura anular estan configuradas para ser capaces de actuar en conjunto con el borde final del elemento de cubierta de presion de la maquina de cafe; en otras palabras, la proyeccion anular y la ranura anular estan configuradas para activarse funcionalmente en conjunto con el borde final de un elemento de cubierta de presion de la maquina de cafe.
Breve descripcion de los dibujos
Las caractensticas tecnicas de la invencion, con referencia a los objetos anteriores, se describen con claridad en las reivindicaciones incluidas y sus ventajas resultan mas evidentes a partir de la descripcion detallada que sigue, con referencia a los dibujos que se acompanan que ilustran una realizacion preferida a modo de ejemplo no limitativo de la invencion y en los que:
- La figura 1 ilustra una taza de acuerdo con esta descripcion;
- La figura 1A muestra un detalle de un elemento de cubierta de presion disenado para interactuar en su uso con la taza de la figura 1;
- La figura 2 muestra un detalle de la taza de la figura 1;
- La figura 3 ilustra una taza de acuerdo con esta descripcion;
- La figura 4 muestra el detalle de la figura 2, con los parametros indicados;
- La figura 5 muestra una seccion transversal de una parte de la taza de la figura 1;
- La figura 6 ilustra de forma esquematizada una maquina para realizar una taza segun esta descripcion; - La figura 7 muestra un aumento del detalle A de la figura 6;
- La figura 8 muestra una pluralidad de tazas de la figura 1 apiladas entre sf;
- La figura 9 muestra una pluralidad de tazas de la figura 8 en una vista en seccion transversal.
Descripcion detallada de realizaciones preferidas de la invencion
Con referencia a los dibujos que se acompanan, el numero 1 indica en su totalidad una taza para una capsula de cafe de acuerdo con esta invencion.
La taza 1 esta basicamente hecha de dos partes: un cuerpo contenedor 2 que define internamente un espacio “V” abierto en la parte superior, para contener una dosis 30 de cafe en polvo y que se extiende entre una base 2a y un borde superior 2b, y un reborde anular 3 situado en el borde superior 2b del cuerpo contenedor 2.
El reborde anular 3 se extiende alrededor de un eje “X” que constituye preferentemente un eje de simetna axial del cuerpo contenedor 2 y, aun mas preferentemente, de toda la taza 1.
El reborde anular 3 se coloca principalmente en un plano plano, perpendicular al eje “X”.
El reborde anular 3 tiene una cara posterior 3a (o inferior), dirigida hacia el cuerpo contenedor 2, y una cara frontal (o superior) 3b, adaptada para recibir un disco/tapa de cierre 40 aplicado a esta para aislar hermeticamente la dosis 30 de cafe dentro del espacio “V” para obtener una capsula 50 como se muestra en la figura 3.
Ventajosamente, el reborde anular 3 tiene, en su cara posterior 3a, una ranura anular 4 que se extiende alrededor del eje “X”. La ranura 4 esta configurada para actuar en conjunto con un borde final 101 de un elemento de cubierta de presion 100 de una maquina de infusion para crear un sellado hermetico durante la infusion del cafe contenido en la taza 1.
La ranura 4, que se extiende a lo largo de una lmea circular centrada en el eje “X”, es por lo tanto asimetrica.
La ranura 4 tiene un perfil que, en seccion transversal (es decir, perpendicular a la lmea cuya ranura 4 se extiende a traves) esta definido al menos parcialmente por un arco circular. Tal como se muestra en los dibujos, la ranura 4 tiene una anchura “L1” (esa es, una extension radial) de entre 0,15mm y 0,45mm, preferentemente 0,25mm aproximadamente, medida diametralmente con relacion al eje “X”.
La ranura 4 tiene una profundidad “H1” de entre 0,15mm y 0,40mm, preferentemente 0,24mm aproximadamente. Ademas, la ranura anular 4 esta situada en una posicion separada de una zona de union anular 5 (esa es, una zona de transicion de conexion) que une a cada uno del borde superior 2b del cuerpo contenedor 2 y el reborde anular 3. Preferentemente, la ranura anular 4 tiene un borde de fijacion interior 4a separado de la zona de union anular 5 por una distancia “M” de entre 0,2 y 0,4mm, preferentemente 0,33mm aproximadamente.
Preferentemente, por lo tanto, la cara posterior 3a del reborde, cerca del cuerpo 2 de la taza 1 define un lfmite 51, es decir, una zona anular interpuesta entre el cuerpo 2 (es decir, el borde superior 2b del cuerpo contenedor 2) y la ranura 4 (es decir, el borde de sujecion 4a de la ranura 4). El lfmite 51 es preferentemente plano, es decir, sin resaltes o ranuras, y es sensiblemente perpendicular al eje X, es decir, se extiende radialmente. La anchura del lfmite 51 esta etiquetada como M.
La ranura tiene tres tramos: una pared interior 4c (proximal al cuerpo 2 de la taza 1), una pared exterior 4d (distal desde el cuerpo 2 de la taza 1), y una pared inferior 4e interpuesta entre la pared interior 4c y la pared exterior 4d. Preferentemente, tambien, el reborde anular 3 tiene sobre su cara posterior 3a una cresta anular o diente 6. Preferentemente, la cresta 6 es adyacente a la ranura 4.
Preferentemente, la cresta 6 esta en el lado exterior de la ranura 4. La cresta anular 6 se extiende (radialmente) lejos de la cara posterior 3a del reborde anular 3 (es decir, sobresale de la cara posterior 3a del reborde anular 3).
Preferentemente, la cresta anular 6 tiene un borde de fijacion 6a que coincide con el borde de salida 4b de la ranura
Preferentemente, la cresta anular 6 tiene tres tramos: una pared interior 6b (proximal al cuerpo 2 de la taza 1), una pared exterior 6c (distal desde el cuerpo 2 de la taza 1), y una pared superior 6d interpuesta entre la pared interior 6b y la pared exterior 6c.
La cresta anular 6 tiene una anchura “L2” (es decir, una extension radial) de entre 1,0mm y 1,4mm, preferentemente 1,17mm aproximadamente, medida diametralmente con relacion al eje “X”, y una profundidad “H2” de entre 0,25mm y 0,70mm, preferentemente 0,34mm aproximadamente.
En otras palabras, la pared superior 6d de la cresta 6 (junto con la pared exterior 6c) tiene una anchura igual a “L2”. Preferentemente, la cara posterior 3a del reborde anular 3 tiene, en una seccion transversal en un plano a traves del eje, un perfil que tiene un tramo de transicion rectilmeo “T” que une a la ranura anular 4 y la cresta anular 6 entre sf y dirigida hacia el eje “X”. Preferentemente, el tramo rectilmeo “T” es paralelo al eje “X”. Sin embargo, tambien puede estar inclinado con relacion al eje X, por ejemplo en un angulo de inclinacion en el intervalo [0; 20] grados sexagesimales hecho con la direccion del eje X hacia el borde superior 2b del cuerpo 2 de la taza, es decir, hacia la tapa 40 de la capsula).
El tramo rectilmeo “T” puede ser sustituido para un cambio en concavidad (inflexion) con una tangente vertical, es decir, paralelo al eje “X”.
Preferentemente, el tramo rectilmeo “T” esta formado por la pared exterior 4d de la ranura 4 y la pared interior 6b de la cresta 6, que estan dispuestas en secuencia relativa entre sf y alineadas en paralelo con el eje “X”.
La ranura 4 y la cresta 6 se extienden alrededor del eje “X” de la taza.
Preferentemente, el tramo rectilmeo “T” formado por la pared exterior 4d de la ranura 4 y la pared interior 6b de la cresta 6 tiene un diametro “D” de entre 30,34mm y 30,74mm, mas preferentemente de aproximadamente 30,54mm. Preferentemente, la pared interior 4c y la pared inferior 4e de la ranura 4 definen un perfil curvado, y mas preferentemente, un arco circular. Preferentemente, la pared exterior 4d de la ranura 4 es rectilmea y paralela al eje “X”.
Preferentemente, la anchura “L2” de la cresta 6 es mayor que la anchura “L1” de la ranura 4. Preferentemente, la anchura “L2” de la cresta 6 es mayor que la anchura “M” del lfmite 51. Preferentemente, la anchura “L2” de la cresta 6 es sensiblemente igual (o mayor) que la suma de la anchura “L1” de la ranura 4 y la anchura “M” del lfmite 51. Preferentemente, la proporcion entre la anchura L2 y la cantidad (M+L1) esta en el intervalo [2, 3,5].
Preferentemente, la pared superior 6d de la cresta 6 es plana o sensiblemente plana.
Preferentemente, la pared 6c (la pared exterior de la cresta 6) esta inclinada para formar un bisel que une la cresta 6 a un tramo de la cara posterior 3a del reborde 3 en el lado exterior de la propia cresta 6.
Preferentemente, la pared 6c esta inclinada con relacion al eje X en un angulo de entre 0 y 45 grados sexagesimales.
Con respecto a la forma de la cara posterior 3a del reborde 3, debena resaltarse que hay importantes aspectos para el sellado de la capsula.
Por ejemplo, el hecho que la cara posterior 3a del reborde 3 define, en secuencia, empieza desde el cuerpo 2 de la taza 1, el lfmite 51, la ranura 4 y la cresta 6 garantizan un sellado eficaz para todas las capsulas y en todos los puntos de interfaz entre la taza 1 y la cubierta de presion 100.
A la vista de esto, debena resaltarse que el perfil de la taza (en el reborde 3) y/o la cubierta de presion puede que no sean perfectamente circular.
Esto, ademas de posibles errores de centrado entre la taza 1 y la cubierta de presion 100 en la cafetera, significa que la cubierta de presion 100, dependiendo de las circunstancias y la zona de la cubierta de presion 100 (dentro de los 360 grados de extension del perfil de la cubierta de presion 100) puede entrar en contacto con diferentes zonas de la cara posterior 3a del reborde.
En cualquier caso, estas zonas estaran entre el lfmite 51 y la cresta 6 (lfmite 51 y la cresta 6 incluidas). Esto garantiza un buen sellado entre la cubierta de presion 100 y la cara posterior 3a del reborde 3 en todo momento. Preferentemente, el cuerpo contenedor 2 define externamente un escalon 7 en la parte superior de este cerca del borde superior 2b y/o un chaflan 8 situado en el tramo inferior del cuerpo contenedor 2.
El escalon 7 define un resalte externo 7a disenado para permitir que la taza 1 descanse sobre el reborde anular 3 de una taza identica por debajo de esta.
El chaflan 8, por otro lado, preferentemente tiene una forma redondeada y define una reduccion local en el diametro del cuerpo contenedor 2 en la direccion de la base 2a, dando al cuerpo contenedor 2 una forma exterior que se estrecha hacia la base 2a.
El cuerpo contenedor 2 y el reborde anular 3 estan hechos en una pieza.
El cuerpo contenedor 2 y el reborde anular 3 tienen una estructura multicapa que comprende:
- Una capa interior “S1” hecha de un material plastico, que define la cara frontal 3b del reborde anular 3 y la superficie interior del cuerpo contenedor 2;
- Una capa exterior (S2) hecha de un material plastico blando cuya dureza es preferentemente inferior a la de la capa interior “S1”;
- Una capa intermedia “S3” entre la capa interior “S1” y la capa exterior “S2” y hecha de un material impermeable al oxfgeno y aromas.
La capa interior “S1” esta hecha de un material que puede conferir una buena rigidez a la base 2a del cuerpo contenedor 2 cuando la propia base 2a esta sometida a la accion de corte de cuchillas concretas (no ilustradas). Este material es preferentemente polipropileno.
La capa exterior “S2” esta hecha de un material que es lo suficiente deformable para permitir adherirlo al correspondiente borde superior 101 de la cubierta de presion 100. Preferentemente este material tiene una dureza que es inferior a la del material que esta hecha la capa interior “S1”. La capa exterior “S2” esta preferentemente de Pe . Alternativamente, la capa exterior “S2” puede estar hecha de PP u otros materiales.
Debena resaltarse que la capa exterior “S2” de la taza (es decir, del reborde 3 de la taza) esta hecha de un material blando deformable. Este material puede sufrir una deformacion al menos parcialmente plastica. Preferentemente, el material del que esta hecho la capa exterior “S2” tambien puede sufrir una deformacion al menos parcialmente plastica. A la vista de esto, debena resaltarse que el modulo de elasticidad de la capa S2 es preferentemente inferior a 1400 Mpa. En otras palabras, el modulo de elasticidad de la capa S2 esta dentro del intervalo [0, 1400] Mpa. La capa intermedia esta preferentemente hecha de EVOH.
La taza 1 por lo tanto se realiza mediante un proceso de termoconformado a partir de una lamina multicapa “F”, o pieza de lamina que comprende las tres capas anteriormente mencionadas “S1”, “S2”, “S3” y a su vez obtenida por medio de un proceso de extrusion.
Este proceso permite de esta manera obtener una taza que sea mas ngida en la parte de esta orientada hacia el espacio “V”, y mas blanda en el lado opuesto, donde estan formadas la ranura anular 4 y la cresta 6.
Preferentemente, con la finalidad de aumentar la rigidez de la base 2a del cuerpo contenedor 2, esta puede tener nervios de refuerzo 9 dispuestos radialmente del eje “X”.
Una realizacion preferida de un metodo para hacer la taza 1 descrita anteriormente comprende una etapa de preparar una lamina multicapa “F”, o pieza de lamina (preferentemente extruida) con un par de capas extremas “S1”, “S2”, hechas de materiales plasticos que se diferencian por su dureza, y una capa intermedia “S3” situada entre las dos capas extremas “S1”, “S2” y hecha de un material impermeable al oxfgeno y los aromas, y una etapa posterior de someter la lamina “F” a una accion de termoconformado para dar a la lamina “F” una forma tridimensional que comprenda el cuerpo contenedor 2.
Debena resaltarse que tambien hay una etapa de seleccionar el espesor de las capas S1, S2 y S3 para adquirir un compromiso entre los requisitos del proceso de conformado y aquellos de mantener la calidad del producto contenido en la capsula, por ejemplo, al seleccionar diferentes valores para el espesor de las tres capas.
El termoconformado se lleva a cabo por medio de una matriz de conformado 200 que tiene un resalte anular 201 que tiene una forma que encaja con la ranura 4 para impresionar la forma de la ranura 4 en la lamina “F”, y que actua en conjunto con un punzon superior “P” disenado para presionar la lamina “F” contra la matriz de conformado 200 por debajo y dar a la lamina “F” una forma tridimensional que defina la taza 1. La matriz de conformado 200 tambien tiene una cavidad anular 202 adyacente al resalte anular 201 y conformada para encajar con la cresta anular 6 para impresionar la forma de la cresta anular 6 en la lamina “F”.
Durante el termoconformado, la matriz de conformado 200 esta situada en contacto con la capa exterior “S2” hecha de material plastico menos duro.
Una realizacion preferida de una maquina para hacer la taza 1 descrita anteriormente comprende medios (no ilustrados porque son de tipo conocido) para alimentar una capa multicapa “F”, o pieza de lamina”, y un dispositivo de termoconformado configurado para dar a la lamina “F” una forma tridimensional que comprenda el cuerpo contenedor 2, donde el dispositivo de termoconformado comprende una matriz de conformado 200 del tipo descrito. Las ventajas de usar la taza 1 segun la invencion, como se ha descrito anteriormente, son particularmente evidentes en un proceso para realizar cafe usando una capsula 50 hecha con la taza 1.
Mas en particular, segun este proceso, la taza 1 se coloca en una cafetera que tiene una cubierta de presion hueca 100 adaptada para recibir la base 2a de la taza 1, y que tiene el borde extremo anteriormente mencionado 101 adaptado para actuar en conjunto con la cara posterior 3a del reborde anular 3.
Mas en particular, como se ilustra en las figuras 1 y 2, el borde extremo 101 tiene una protuberancia anular 102 disenado para colocarse en la ranura anular 4 de la taza 1, y una cavidad anular 103 disenada para recibir la cresta anular de la taza 1.
De este modo, la protuberancia anular 102 y la cavidad anular 103 estan dispuestas en secuencia entre sf, con la cavidad anular 103 en el lado exterior de la protuberancia anular 102.
El borde extremo 101 de la cubierta de presion 100 esta disenado para presionarse contra la cara posterior 3a del reborde anular 3 de la taza de tal manera que produzca una deformacion al menos parcialmente plastica de la capa exterior “S2” de la taza 1, hecha de material mas blando. Preferentemente, esta deformacion es tambien parcialmente elastica.
Preferentemente, tambien, el borde extremo 101 de la cubierta de presion 100 y la parte de la cara posterior 3a del reborde anular 3 de la taza 1 que tiene la ranura 4 y la cresta anular 6 estan conformadas para encajar a presion conjuntamente con un ajuste por interferencia, es decir, producir deformacion de la capa exterior “S2” al menos en una pared lateral de la ranura 4. Preferentemente, esta deformacion sucede en el tramo rectilmeo “T” descrito anteriormente, como se muestra en la figura 2 que muestra los perfiles no deformados del reborde anular 4 y del borde extremo 101 de la cubierta de presion 100, asf como tambien la configuracion deformada despues de estar presionadas las dos partes. Esto puede conseguirse al reducir la anchura de la ranura anular 4 con relacion a la protuberancia anular 102 y/o al incrementar la anchura de la cresta anular 6 con relacion a la cavidad anular 103. Tambien debena resaltarse que es posible (gracias a la variabilidad de la forma y tamano de la cubierta de presion y taza) que la interferencia y consecuente deformacion sucede en la parte superior (plana) del diente 6 o pared exterior del diente (inclinado en un angulo entre 0° y 45°).
Durante el movimiento de la cubierta de presion 100 (antes de activar el sellado hermetico) cuchillas adecuadas (no ilustradas en los dibujos) cortan la base 2 de la taza 1 de modo que la dosis de cafe 30 es rociada con agua o vapor a una alta temperatura y de este modo empieza el proceso de preparacion del cafe.
La presente invencion consigue los objetivos establecidos, superando los inconvenientes de la tecnica anterior. De hecho, la combinacion de la estructura multicapa (y mas concretamente, la estructura de tres capas) con la geometna de la cara posterior del reborde anular, con la ranura y cresta anular, permite mejorar de forma considerable el sellado hermetico entre la capsula y la cubierta de presion durante su uso, en particular durante cubierta de presion la accion de compresion aplicada por la cubierta de presion.
Las ventajas en terminos de efectividad de cierre se ofrecen por la mayor suavidad de la capa exterior, que es de este modo facilmente deformada tras el contacto con el borde extremo adecuadamente conformado de la cubierta de presion.
Al mismo tiempo, la mayor rigidez de la capa interior permite aumentar la resistencia de la taza (que ademas es mejorada por los nervios de refuerzo en la base de la taza), permitiendo ahorros de material.
La estructura multicapa es, ademas, facilmente deformada por medio de un proceso de termoconformado que empieza a partir de una lamina de material multicapa, simplificando asf el proceso de fabricacion de la taza.
Ademas, la presencia de la capa intermedia configurada para evitar el paso de gas, en particular, oxfgeno y aromas, (por ejemplo, EVOH u otros materiales que pueden crear una barrera al oxfgeno y aromas) permite que se mantenga el aroma de cafe dentro de la capsula sin tener que envasar la capsula en cualquier otro envoltorio.
La capa impermeable al aroma tambien es impermeable al oxfgeno. La presencia de oxfgeno dentro de la capsula esta asf limitada y por consiguiente se limita la oxidacion del cafe dentro de la capsula.
La capa impermeable al aroma trabaja en ambos modos. De este modo, tambien se evita que penetren extranos aromas desde el exterior hacia dentro de la capsula.
Ademas, el material de la capa interior S1 y/o el material de la capa exterior S2 de la que esta hecha es un material impermeable a la humedad (por ejemplo, PP, o alternativamente PE), con evidentes ventajas en terminos de almacenamiento, mantenimiento de la calidad del producto y correcta densidad del polvo.
La forma de la cara posterior 3a del resalte permite que se mejore el sellado hermetico al producir deformacion de la capa exterior de la cara posterior 3a del reborde en una zona de contacto y compresion entre la cara posterior 3a del propio resalte y la cubierta de presion 100. Mas concretamente, la forma de la cara posterior 3a del resalte asegura un sellado optimo a lo largo de todo el perfil de la capsula, incluso si la cubierta de presion 100 no tiene un perfil perfectamente circular y/o no esta perfectamente centrada con relacion al eje de la capsula.
La presencia del escalon y del chaflan tambien permite mejorar la utilidad de la capsula.
El escalon 7, situado en la mitad superior de la taza 1, preferentemente en las cercamas del reborde anular 3a, facilita el apilamiento de tazas identicas, con ventajas obvias en terminos de transporte y almacenamiento.
El chaflan 8, por otro lado, esta situado en la mitad inferior de la taza 1 y da a la taza una configuracion conica y mas fina, haciendo mas facil la extraccion de la taza de la cubierta de presion despues de su uso.
Otra funcion del chaflan 8 es evitar el impacto entre la cubierta de presion 100 y la base y/o lado de la capsula 50 durante el movimiento de la cubierta de presion. Esto evita ventajosamente el riesgo de que la capsula se deforme antes de perforar la capsula y se crea el sellado entre la cubierta de presion y la capsula.
En otra realizacion, esta descripcion proporciona una taza 1 para una capsula 50 (para cafe u otra infusion), que comprende un cuerpo contenedor 2 que se extiende entre una base 2a y un borde superior 2b y comprende, en el borde superior 2b, un reborde anular 3 que se extiende alrededor del eje X.
El reborde anular 3 tiene una cara posterior 3a dirigida hacia el cuerpo contenedor 2 y una cara frontal 3b adaptada para recibir una tapa 40 para cerrar la taza para formar la capsula.
El cuerpo contenedor 2 y el reborde anular 3 pueden estar hechos de cualquier material. Por ejemplo, pueden estar hechos de aluminio, o pueden estar definidos por una estructura multicapa como se ha descrito anteriormente. Debena resaltarse que la taza 1 puede usarse para hacer capsulas llenas de productos en vez de cafe, para hacer bebidas fnas o calientes o infusiones de otros tipos (por ejemplo, usando te en polvo, cebada u otros productos para infusiones) pero siempre creando un sellado hermetico entre una cubierta de presion 100 y un reborde 3 de la taza 1.
En cualquier caso, el reborde anular 3 tiene un tramo blando deformable en su cara posterior 3a. Este tramo esta hecho de un material que sea deformable al menos parcialmente de forma plastica. Preferentemente, el material es deformable tambien en al menos parcialmente elastico, con un modulo de elasticidad preferentemente inferior a 1400 Mpa.
En esta realizacion, el reborde anular 3 tiene, en su cara posterior 3a, una ranura anular 4 que se extiende alrededor del eje X. La ranura 4 esta configurada para actuar en conjunto con un borde extremo 101 de una cubierta de presion 100 de una maquina de cafe.
El reborde anular 3 tiene en su cara posterior 3a una cresta anular 6. La cresta 6 es preferentemente adyacente a la ranura 4. La cresta 6 esta en el lado exterior de la misma ranura 4. La cresta 6 se aleja de la cara posterior 3a del reborde anular 3.
Preferentemente, la cara posterior 3a del reborde anular 3 tiene, en una seccion transversal en un plano a traves del eje, un perfil que tiene un tramo de transicion rectilmeo “T” (sensiblemente paralelo al eje X), definido por correspondientes paredes del tramo anular 4 y cresta anular 6 y dirigido hacia el eje X.
Preferentemente, la cresta anular 6 tiene una extension radial que es mayor que la extension radial de la ranura 4. Preferentemente, la cara posterior 3a del reborde anular 3 tiene una zona anular 51 que se extiende radialmente e interpuesta entre el borde superior 2b del cuerpo contenedor 2 y la ranura 4.
Preferentemente, una extension radial M de la zona anular 51, una extension radial L1 de la ranura 4 y una extension radial L2 de la cresta anular 6 satisfacen la siguiente relacion:
L2 = k (M 1)
donde k es un numero en el intervalo [2; 3,5].
Preferentemente, la cresta anular 6 tiene una pared exterior 6c que esta distal desde el cuerpo 2 de la taza 1 y que esta inclinado para formar un bisel que une la cresta 6 a un tramo de la cara posterior 3a del reborde 3 en el lado exterior de la propia cresta 6. Preferentemente, la inclinacion de la pared exterior 6c con relacion al eje X forma un angulo entre 0 y 45 grados sexagesimals.
Debena resaltarse que la zona anular 51, la ranura 4 y la cresta anular 6 estan hechas del material deformable blando anteriormente mencionado. En otras palabras, forman en la cara posterior 3a del reborde anular 3 una zona que esta hecha del material deformable blando anteriormente citado.
De este modo, cuando el cafe es preparado en la maquina de cafe, el movimiento de la cubierta de presion 100 contra la cara posterior 3a del reborde anular 3 provoca la deformacion de la capa exterior S2 del reborde anular 3 en uno o mas de los siguientes tramos del reborde anular 3 (o al menos parte de ellos): la ranura anular 4; la cresta anular 6; un tramo rectilmeo T de transicion entre la ranura 4 y la cresta anular 6; una zona anular 51 que se extiende radialmente e interpuesta entre el borde superior 2b del cuerpo contenedor 2 y la ranura 4. En todos estos casos (es decir, para todas las zonas del reborde anular 3 ya mencionadas), el sellado entre el reborde 3 y la cubierta de presion 100 es eficiente ya que implica una deformacion al menos parcialmente plastica del material deformable (de la capa exterior S2) del reborde anular 3 contra la cubierta de presion 100.
De hecho, en uso, el extremo de la cubierta de presion 100 entra en contacto con la cara posterior 3a del reborde anular 3 en una de las siguientes formas, alternativamente:
i) En extremo de la cubierta de presion 100 interactua con uno de los tramos anteriormente citados del reborde anular 3 (lfmite 51, ranura 4 o cresta 6), provocando la deformacion de al menos ese tramo;
ii) El extremo de la cubierta de presion 100 interactua con dos tramos adyacentes de los tramos anteriormente citados del reborde anular 3 (lfmite 51, ranura 4 o cresta 6), provocando la deformacion (al menos parcial) de ambos tramos.
En cualquier caso, gracias a la forma de la cara 3a del reborde 3 de acuerdo con esta descripcion, el sellado esta garantizado.
Esto tiene la ventaja de asegurar un sellado eficaz incluso si el perfil de la cubierta de presion 100 o del reborde 3 no es regular o perfectamente circular (donde dicha irregularidad, por ejemplo, puede deberse al desgaste de la cubierta de presion) o si la cubierta de presion y la capsula no estan bien centradas y permiten la interaccion entre la cubierta de presion 100 y el reborde 3 para que suceda de forma simultanea en diferentes zonas del reborde anular 3 (es decir, zonas del reborde anular 3 en distintas distancias radiales desde el eje X de la capsula).
Claims (15)
1. Una taza (1) para una capsula de cafe (50), que comprende un cuerpo contenedor (2) que se extiende entre una base (2a) y un borde superior (2b) y que comprende ademas, en el borde superior (2b), un reborde anular (3) que se extiende alrededor de un eje (X) y que tiene una cara posterior (3a) dirigida hacia el cuerpo contenedor (2) y una cara frontal (3v) adaptada para recibir una tapa (40) que sella la taza para formar la capsula,
en el que el reborde anular (3) tiene, en su cara posterior (3a), una cresta anular (6) y una ranura anular (4) que se extienden alrededor del eje (X) y que estan configuradas para ser capaces de actuar conjuntamente con un borde extremo (101) de una cubierta de presion (100) de una maquina de cafe,
caracterizada por el hecho de que el cuerpo contenedor (2) y el reborde anular (3) estan definidos por una estructura multicapa que tiene una capa interior (S1) hecha de un material plastico, definiendo la cara frontal (3b) del reborde anular (3) y la superficie interior del cuerpo contenedor (2), una capa exterior (S2) hecha de un material plastico deformable, blando, y una capa intermedia (S3) entre la capa interior (S1) y la capa exterior (S2), hecha de un material impermeable al oxfgeno y los aromas, en el que la cara interior (S2) esta hecha de un material mas ngido que la capa exterior (S2).
2. La taza segun la reivindicacion anterior, en el que la cresta anular (6) es adyacente a la ranura (4) en el lado exterior de la propia ranura y se aleja de la cara posterior (3a) del reborde anular (3).
3. La taza segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cara posterior (3a) del reborde anular (3) tiene, en una seccion transversal en un plano a traves del eje (X), un perfil que tiene un tramo rectilmeo (T) sensiblemente paralelo al eje (X), definido por correspondientes paredes de la ranura anular (4) y la cresta anular (6) y orientadas hacia el eje (X).
4. La taza segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cresta anular (6) tiene una extension radial que es mayor que la extension radial de la ranura (4).
5. La taza segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cara posterior (3a) de la ranura anular (3) tiene una zona anular (51) que se extiende radialmente e interpuesta entre el borde superior (2b) del cuerpo contenedor (2) y la ranura (4), en el que una extension radial (M) de la zona anular (51), una extension radial (L1) de la ranura (4) y una extension radial (L2) de la cresta anular (6) satisface la siguiente ecuacion:
L2 = k (M+L1)
en el que K es un numero en el intervalo [2; 3,5].
6. La taza segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cresta anular (6) tiene una pared exterior (6c) que es distal desde el cuerpo (2) de la taza (1) y que esta inclinada para formar una bisel que une la cresta (6) en un tramo de la cara posterior (3a) del reborde (3) en el lado exterior de la propia cresta (6), en el que la pared (6c) esta inclinada con relacion al eje (X) en un angulo de entre 0° y 45° grados sexagesimales.
7. La taza segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el borde superior (2b) del cuerpo contenedor (2) y el reborde anular (3) definen una zona de union anular (5), y en el que la ranura (4) esta situada en una posicion separada de la zona de union anular (5).
8. La taza segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo contenedor (2) tiene, en el tramo base de este, un chaflan (8) preferentemente redondeado en forma, definiendo una reduccion local en el diametro del cuerpo contenedor (2) en la direccion de la base (2a).
9. Una capsula de cafe (50) que comprende una taza (1) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, una dosis (30) de cafe en polvo situada en el cuerpo contenedor (2) y una tapa (40) situada en el reborde anular (3) de la taza (1) para sellar hermeticamente el cuerpo contenedor (2).
10. Un metodo para hacer una taza (1) segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende las siguientes etapas:
- preparar una lamina multicapa extruida (F) que tiene una capa interior (S1) y una capa exterior (S2) hechas de materiales plasticos, en el que la capa exterior (S2) es blanda y deformable, y una capa intermedia (S3) situada entre las dos capas extremas (S1, S2) y hecha de un material que es impermeable al oxfgeno y/o los aromas,
- termoconformar la lamina multicapa (F) para dar una forma tridimensional que define el cuerpo contenedor (2);
en el que la etapa de termoconformado se realiza con una matriz de conformado (200) situada en contacto con la capa exterior (S2) de material plastico, teniendo la matriz de conformado (200) una protuberancia anular (201) conformada para encajar con la ranura (4) para impresionar la forma de la ranura (4) sobre la lamina (F), en el que la capa interior (S1) es mas dura que la capa exterior (S2).
11. El metodo segun la reivindicacion 10, en el que la matriz de conformado (200) tiene una cavidad anular (202) al lado de la protuberancia anular (201) para impresionar la forma de una cresta anular (6) sobre la lamina (F).
12. Una maquina para hacer una taza segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende:
- una lamina multicapa (F);
- medios para alimentar una lamina multicapa (F);
- un dispositivo termoconformador (200, P) configurado para dar la lamina (F) una forma tridimensional que comprende el cuerpo contenedor (2);
en el que el dispositivo de termoconformado (200, P) comprende una matriz de conformado (200) que tiene una protuberancia anular (201) formada para encajar con la ranura (4) para impresionar sobre la lamina (F) la forma de una ranura anular (4) en la cara posterior (3a) de un reborde anular (3) de la taza, en el que la lamina multicapa (F) incluye una capa interior (S1), hecha de material plastico y definiendo la cara frontal del reborde anular y la superficie interior del cuerpo contenedor, y una capa exterior (S2), hecha de material plastico blando y definiendo la cara posterior del reborde anular y la superficie exterior del cuerpo contenedor, y en el que la capa interior (S1) es mas dura que la capa exterior (S2).
13. La maquina segun la reivindicacion 12, en el que la matriz de conformado (200) tiene una cavidad anular (202) conformada para encajar la cresta anular (6) para impresionar sobre la lamina (F) la forma de una cresta anular (6) sobre la cara posterior (3a) del reborde anular (3) de la taza, donde la cavidad anular (202) es adyacente a, y sobre el lado exterior de, la protuberancia anular (201).
14. Un metodo para hacer cafe, que comprende las siguientes etapas:
- preparar una capsula (50) segun la reivindicacion 12;
- insertar la capsula (50) en un alojamiento de una maquina de cafe equipada con una cubierta de presion (100) que tiene un borde extremo (101) de forma anular y provisto de una protuberancia anular (102);
- desplazar la cubierta de presion (100) contra la cara posterior (3a) del reborde anular (3) de la taza (1) de la capsula (50) de tal modo que la protuberancia anular (102) de la cubierta de presion (100) se acopla por interferencia a la ranura anular (4) de la taza (1) provocando que la capa exterior (S2) se deforme en la ranura anular (4);
- perforar el cuerpo contenedor (2) en la base (2a);
- suministrar vapor caliente o agua caliente a traves de la capsula (50) para hacer cafe,
en el que la etapa de perforar incluye perforar una capa multicapa (F), que incluye una capa interior (S1), hecha de material plastico y definiendo la cara frontal del reborde anular y la superficie interior del cuerpo contenedor, y una capa exterior (S2), hecha de material plastico blando y que define la cara posterior del reborde anular y la superficie exterior del cuerpo contenedor, y en el que la capa interior (S1) es mas dura que la capa exterior (S2).
15. El metodo segun la reivindicacion 14, en el que la etapa de mover la cubierta de presion (100) contra la cara posterior (3a) del reborde anular (3) provoca la deformacion de la capa exterior (S2) en uno o mas de los siguientes tramos del reborde anular (3a): la ranura anular (4); la cresta anular (6); un tramo rectilmeo (T) de transicion entre la ranura (4) y la cresta anular (6); una zona anular (51) que se extiende radialmente e interpuesta entre el borde superior (2b) del cuerpo contenedor (2) y la ranura (4).
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