ES2856003T3 - Sistema de preparación de bebidas, cápsula y método para elaborar una bebida - Google Patents

Sistema de preparación de bebidas, cápsula y método para elaborar una bebida Download PDF

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ES2856003T3 ES14730191T ES14730191T ES2856003T3 ES 2856003 T3 ES2856003 T3 ES 2856003T3 ES 14730191 T ES14730191 T ES 14730191T ES 14730191 T ES14730191 T ES 14730191T ES 2856003 T3 ES2856003 T3 ES 2856003T3
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Abstract

Sistema de producción de bebidas que comprende: una cápsula (1) que contiene ingredientes de bebida; y una máquina de preparación de bebidas; comprendiendo la cápsula (1) un cuerpo (40) en forma de copa y una tapa (41); teniendo el cuerpo (40) en forma de copa una base (42) y una pared lateral (43) y estando la tapa (41) sellada al cuerpo (40) en forma de copa; estando diseñada la cápsula (1) para ser insertada en la máquina de preparación de bebidas para permitir que un líquido presurizado fluya a través de la cápsula (1) para producir una bebida a través de la interacción con los ingredientes de bebida; teniendo la máquina de preparación de bebidas un elemento (2) de contención adaptado para moverse selectivamente entre una posición abierta para permitir la inserción de la cápsula (1) en la máquina de preparación de bebidas y una posición cerrada en la que el elemento (2) de contención se acopla herméticamente a la cápsula (1); caracterizado por que la pared lateral (43) está dimensionada para entrar en contacto con el elemento (2) de contención cuando el elemento (2) de contención se mueve a la posición cerrada para doblar la pared lateral (43) hasta formar una zona (51) de valle que puentea el elemento (2) de contención; en donde la pared lateral (43) está adaptada de modo que dicha zona (51) de valle forma al menos una interfase de sellado entre el elemento (2) de contención y la pared lateral (43).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de preparación de bebidas, cápsula y método para elaborar una bebida
La presente descripción se refiere a un sistema de preparación de bebidas, una cápsula y un método para elaborar una bebida. El sistema de preparación de bebidas es del tipo que comprende una máquina de preparación de bebidas, en donde la cápsula está diseñada para ser insertada en la máquina de preparación de bebidas para permitir que un líquido a presión fluya a través de la cápsula para producir una bebida a partir de la interacción con los ingredientes de bebida contenidos dentro de la cápsula.
Antecedentes
Son conocidos en la técnica sistemas de preparación de bebidas que comprenden una máquina de preparación de bebidas y una cápsula que contiene ingredientes de bebida. Uno de tales sistemas se muestra en el documento EP 1700548, que describe una cápsula que comprende un cuerpo de base en forma de copa y un elemento de lámina de cierre. La cápsula está diseñada para su inserción en un dispositivo de producción de bebidas en el que un líquido a presión entra en la cápsula para interactuar con los ingredientes de la cápsula y elaborar una bebida obtenida para su consumo. La cápsula del documento EP 1700548 se proporciona con un elemento de sellado específico para impedir que un flujo de agua pase alrededor del exterior de la cápsula en uso. El elemento de sellado tiene forma de un elemento de sellado hueco en la superficie exterior de la cápsula, por ejemplo, en forma de un escalón que es contactado al cerrar un elemento de contención de la máquina de preparación de bebidas.
El documento EP1654966 describe una cápsula que contiene ingredientes de bebida tales como café molido, té u otros ingredientes, y está configurada para su inserción en un dispositivo de producción de bebidas para que un líquido bajo presión entre en la cápsula e interactúe con los ingredientes de la cápsula. La cápsula comprende un cuerpo de base y un elemento de lámina que cierra el cuerpo de base con la unión a un cerco en forma de borde que se extiende desde la pared lateral del cuerpo de base de la cápsula. El cuerpo de base de la cápsula comprende un elemento de sellado flexible, que está diseñado para estar en acoplamiento de sellado con un elemento de campana del dispositivo de producción de bebidas.
La presente descripción proporciona una cápsula alternativa que puede utilizarse como parte de dicho sistema de preparación de bebidas. La producción de la cápsula puede ser económica y puede proporcionar un sellado efectivo durante el uso.
Resumen de la descripción
En un primer aspecto, la presente descripción proporciona un sistema de producción de bebidas que comprende: una cápsula que contiene ingredientes de bebida; y
una máquina de preparación de bebidas;
comprendiendo la cápsula un cuerpo en forma de copa y una tapa; teniendo el cuerpo en forma de copa una base y una pared lateral, y estando la tapa sellada al cuerpo en forma de copa;
estando diseñada la cápsula para su inserción en la máquina de preparación de bebidas para permitir que un líquido presurizado fluya a través de la cápsula para producir una bebida con la interacción con los ingredientes de bebida; teniendo la máquina de preparación de bebidas un elemento de contención adaptado para ser movible selectivamente entre una posición abierta, para permitir la inserción de la cápsula en la máquina de preparación de bebidas, y una posición cerrada, en la que el elemento de contención se acopla herméticamente a la cápsula; en donde la pared lateral está dimensionada para entrar en contacto con el elemento de contención cuando el elemento de contención se mueve a la posición cerrada para plegar la pared lateral hasta formar una zona de valle que puentea el elemento de contención;
en donde la pared lateral está adaptada de modo que dicha zona de valle forme al menos una interfase de sellado entre el elemento de contención y la pared lateral.
En un segundo aspecto, la presente descripción proporciona una cápsula para preparar una bebida que comprende un cuerpo en forma de copa y una tapa; teniendo el cuerpo en forma de copa una base y una pared lateral, y estando la tapa sellada al cuerpo en forma de copa;
estando diseñada la cápsula para su inserción en una máquina de preparación de bebidas para permitir que un líquido presurizado fluya a través de la cápsula para producir una bebida a través de la interacción con los ingredientes de bebida; siendo la máquina de preparación de bebidas del tipo que tiene un elemento de contención adaptado para ser movible selectivamente entre una posición abierta, para permitir la inserción de la cápsula en la máquina de preparación de bebidas, y una posición cerrada, en la que el elemento de contención se acopla herméticamente a la cápsula;
en donde la pared lateral está dimensionada para entrar en contacto con el elemento de contención cuando el elemento de contención se mueve a la posición cerrada para plegar la pared lateral hasta formar una zona de valle que puentea el elemento de contención;
en donde la pared lateral está adaptada de modo que dicha zona de valle forme al menos una interfase de sellado entre el elemento de contención y la pared lateral.
Según un tercer aspecto, la presente descripción proporciona un método para preparar una bebida que comprende las etapas de:
- proporcionar una cápsula como se ha descrito anteriormente;
- proporcionar una máquina de preparación de bebidas que tiene un elemento de contención;
- mover el elemento de contención a una posición abierta;
- insertar la cápsula en la máquina de preparación de bebidas;
- cerrar el elemento de contención para acoplar herméticamente el elemento de contención a la cápsula; - hacer fluir un líquido presurizado a través de la cápsula para producir una bebida a partir de la interacción con los ingredientes de bebida; y
- obtener la bebida para su consumo;
en donde al cerrar el elemento de contención, la pared lateral de la cápsula entra en contacto con el elemento de contención para plegar de este modo la pared lateral y proporcionar una zona de valle que puentea el elemento de contención;
en donde dicha zona de valle forma al menos una interfase de sellado entre el elemento de contención y la pared lateral.
De forma ventajosa, en los aspectos anteriores, el doblado de la pared lateral permite que se produzca una deformación a escala relativamente grande de la pared lateral para permitir la formación de la zona de valle que puentea el elemento de contención. Esta deformación puede incluir el plegado del material de la pared lateral y/o la deformación elástica y/o plástica del material de la pared lateral.
Los aspectos anteriores pueden comprender además una o varias de las siguientes características:
La zona de valle puede formar una interfase de sellado con un borde anterior del elemento de contención.
La pared lateral puede estar adaptada de modo que, durante el cierre del elemento de contención, la pared lateral se embute plásticamente por encima del borde anterior del elemento de contención. De forma ventajosa, esto puede permitir que la pared lateral se conforme hasta adoptar la forma de cualesquiera ranuras (o similares) proporcionadas en el borde anterior.
La zona de valle puede adaptarse para ser pellizcada contra un soporte de cápsula de la parte de la máquina de preparación de bebidas.
La pared lateral puede adaptarse para sufrir una deformación plástica durante dicho doblado.
La pared lateral puede adaptarse de modo que, después del plegamiento de la pared lateral, la pared lateral defina una zona de arista situada fuera del elemento de contención. Como se ha mencionado anteriormente, el doblado de la pared lateral permite una deformación a escala relativamente grande de la pared lateral para que se produzca la formación de la zona de arista. Esta deformación puede incluir el plegado del material de la pared lateral y/o la deformación elástica y/o plástica del material de la pared lateral.
La zona de arista puede estar adaptada para ser forzada hacia dentro contra una cara exterior del elemento de contención para formar una interfase de sellado con la cara exterior del elemento de contención.
De forma ventajosa, puede proporcionarse una interfase de sellado tanto con el borde anterior como con la cara exterior del elemento de contención. Además, la formación de la zona de valle también puede provocar que la pared lateral ejerza una presión externa sobre la cara interior del elemento de contención para formar una interfase de sellado adicional.
Antes de la inserción, la pared lateral puede tener una forma acampanada.
Antes de la inserción, al menos una parte de la pared lateral puede ser curva de forma cóncava.
Antes de la inserción, la pared lateral puede extenderse lejos de la tapa en un ángulo de 45 a 80 grados.
La cápsula puede comprender un borde formado en un extremo del cuerpo en forma de copa alejado de la base.
El borde puede estar formado de modo integral con el cuerpo en forma de copa.
El borde puede estar formado por una parte enrollada de la pared lateral.
Antes de la inserción, la cápsula puede no tener bordes, excepto para la disposición opcional de un borde.
Antes de la inserción, la pared lateral puede extenderse desde la base hasta el borde para definir una superficie curva sin cambios angulares abruptos en geometría.
Antes de la inserción, la pared lateral puede comprender una zona preseleccionada que ha sido configurada o tratada para favorecer una deformación fiable de la pared lateral. La zona preseleccionada puede ser una línea o banda circunferencial de la pared lateral. La zona preseleccionada puede configurarse o tratarse modificando la rigidez, resistencia, ductilidad u otra característica de material adecuada de la pared lateral dentro de (o adyacente a) la zona preseleccionada para favorecer la deformación fiable de la pared lateral durante el cierre del elemento de contención. La rigidez, resistencia, ductilidad u otra característica de material adecuada de la pared lateral pueden modificarse mediante uno o varios de los siguientes procesos: endurecimiento por acritud, espesamiento localizado, plegado, marcado o adelgazamiento del material de la pared lateral.
Antes de la inserción, la pared lateral puede comprender una sección troncocónica próxima a la base y una sección acampanada distal a la base.
La sección acampanada puede extenderse una distancia del 40 al 80 % de una altura longitudinal de la cápsula, o una distancia del 50 al 70 % de la altura longitudinal de la cápsula, o una distancia de aproximadamente el 60 % de la altura longitudinal de la cápsula.
La tapa puede sellarse a la pared lateral en un lugar situado radialmente dentro de un punto de contacto, en uso, de un borde anterior del elemento de contención en la pared lateral. La tapa puede sellarse a una superficie interior de la pared lateral. La tapa puede sellarse en un lugar de la pared lateral por encima del punto de contacto del borde anterior del elemento de contención. La tapa puede situarse a una distancia de 2,5 a 3,0 mm del extremo distal de la pared lateral. La distancia puede seleccionarse para que sea prácticamente el doble de la altura del borde, donde esté presente. En un ejemplo, el borde puede tener una altura de 1,35 mm y la tapa puede estar situada 2,7 mm por encima del extremo distal de la pared lateral. Estas características, pueden ayudar de forma individual o en combinación, a asegurar que el elemento de contención no se apoye en la cápsula para atrapar los ingredientes de bebida entre el borde anterior y el soporte de la cápsula, lo que puede afectar negativamente a la estanqueidad del sello.
La pared lateral puede comprender una parte distal que se extiende más allá del lugar en el que la tapa se sella a la pared lateral.
La parte distal de la pared lateral puede formar un borde enrollado de la cápsula.
Un borde anterior del elemento de contención puede comprender una pluralidad de ranuras o hendiduras, y la pared lateral puede adaptarse de modo que la deformación plástica de la pared lateral conforme la pared lateral a las ranuras o hendiduras para proporcionar un sellado efectivo.
El cuerpo en forma de copa puede estar formado de aluminio, una aleación de aluminio o un laminado que comprenda al menos una capa formada de aluminio o una aleación de aluminio. Puede aplicarse una capa de laca a una o ambas caras del cuerpo en forma de copa. De forma alternativa, puede utilizarse otro material dúctil adecuado en lugar del aluminio o de la aleación de aluminio.
La aleación de aluminio puede, por ejemplo, ser de grado 3005, 3105, 8011 u 8079. Preferiblemente, la aleación de aluminio tendrá un grado de templado 'O'.
El laminado, donde se utiliza, puede comprender una capa estructural dúctil formada de un material tal como aluminio o una aleación de aluminio, junto con una capa flexible formada de un polímero. El laminado puede comprender una única capa de aluminio o aleación de aluminio junto con una única capa polimérica junto con una capa de laca opcional aplicada al aluminio o a la aleación de aluminio.
La capa polimérica puede, por ejemplo, comprender un material seleccionado del grupo de: cloruro de polivinilo (PVC), polipropileno (PP), polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (FEP), etilén propileno fluorado (FEP), politetrafluoroetileno (PTFE), tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), monómero de etilén propilén dieno (EPDM), policloropreno o isobutileno.
La tapa puede estar formada de aluminio, una aleación de aluminio o un laminado que comprenda al menos una capa formada de aluminio o una aleación de aluminio. De forma alternativa, puede utilizarse otro material dúctil adecuado.
El cuerpo en forma de copa puede formarse a partir de una única pieza integral de material. La pieza única de material puede formarse en frío para conformar la forma del cuerpo en forma de copa, incluida cualquier sección acampanada. Puede utilizarse una técnica de embutición profunda para formar en frío el cuerpo en forma de copa. Donde el material del cuerpo en forma de copa comprende un laminado con una capa polimérica, puede utilizarse una técnica de conformado en caliente, donde el material se somete a una mayor temperatura para facilitar la deformación del material polimérico, pero sin que esto afecte negativamente a las características materiales de la capa de aluminio.
El cuerpo en forma de copa y el borde pueden estar diseñados de forma integral.
El cuerpo en forma de copa puede tener un espesor en el intervalo de 80 a 500 micrómetros. En algunos aspectos, el espesor puede estar en el intervalo de 90 a 300 micrómetros. Donde el cuerpo en forma de copa está formado únicamente de aluminio o una aleación de aluminio (opcionalmente con una o varias capas de laca), puede ser preferible un espesor en el intervalo de 80 a 120 micrómetros. Donde el cuerpo en forma de copa está formado de un material laminado que comprende una capa polimérica, se prefiere un espesor en el intervalo de 100 a 500 micrómetros. El espesor del material puede variar a lo largo del cuerpo en forma de copa.
El borde puede tener un diámetro exterior de aproximadamente 37 mm.
Antes de la inserción, la cápsula puede tener una altura de 25 a 31 mm. En algunos aspectos, la altura puede ser de 29 a 30 mm. La deformación de la cápsula durante el uso tenderá a reducir la altura longitudinal.
La cápsula puede conformarse como un elemento desechable de un solo uso.
La cápsula puede contener un ingrediente de bebida o una mezcla de ingredientes de bebida. Como ejemplo no limitativo, el ingrediente de bebida puede comprender café tostado molido.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se describirán con más detalle ejemplos de la presente invención, únicamente a título ilustrativo, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La Figura 1 es una vista en sección transversal de una primera realización de una cápsula según la presente descripción; la Figura 2 es una vista ampliada de un detalle de la Figura 1;
la Figura 3 es una ilustración esquemática de la cápsula de la Figura 1 junto con un elemento de contención de una máquina de preparación de bebidas;
la Figura 4 es una vista ampliada de un detalle de la Figura 3;
la Figura 5 es una ilustración esquemática de la disposición de la Figura 3 con el elemento de contención en una posición cerrada;
la Figura 6 es una vista ampliada de un detalle de la Figura 5;
la Figura 7 es una vista en perspectiva de otra realización de una cápsula según la presente descripción;
la Figura 8 muestra una sección transversal esquemática a través de una parte de la cápsula de la Figura 7 después de su inserción en una máquina de preparación de bebidas;
la Figura 9 es una vista en perspectiva de otra realización de una cápsula según la presente descripción; y la Figura 10 muestra una sección transversal esquemática a través de una parte de la cápsula de la Figura 9 después de su inserción en una máquina de preparación de bebidas.
Descripción detallada
La Figura 3 muestra de forma esquemática una parte de un sistema de preparación de bebidas según la presente descripción. El sistema de preparación de bebidas comprende una máquina de preparación de bebidas y una cápsula 1. Las Figuras 1 y 2 muestran una primera realización de la cápsula 1 según la presente descripción para su uso con la máquina de preparación de bebidas. La cápsula 1 se describirá más detalladamente a continuación, pero puede tener la forma general de un cuerpo 40 en forma de copa que tiene una base 42 en un extremo y una pared lateral 43 que se extiende desde la base 42 hacia un extremo opuesto que está cerrado por una tapa 41. Como se muestra en la Figura 3, la máquina de preparación de bebidas comprende un elemento 2 de contención y un soporte 20 de cápsula. El elemento 2 de contención es movible selectivamente en relación con un soporte 20 de cápsula entre una posición abierta, para permitir la inserción de la cápsula 1 en la máquina de preparación de bebidas, y una posición cerrada, en la cual el elemento de contención encaja herméticamente con la cápsula 1 contra el soporte 20 de cápsula de una modo que se describirá a continuación.
El elemento 2 de contención puede moverse entre las posiciones abierta y cerrada mediante un mecanismo convencional bien conocido en la técnica. Por ejemplo, el medio puede incluir un mecanismo mecánico activado por una palanca accionable manualmente o un mecanismo automático o semiautomático en el que el movimiento es accionado por un motor. El elemento 2 de contención puede moverse mientras el soporte 20 de cápsula permanece fijo. De forma alternativa, el elemento 2 de contención puede permanecer fijo y el soporte 20 de cápsula puede moverse. En otra configuración alternativa, tanto el elemento 2 de contención como el soporte 20 de cápsula pueden moverse durante las operaciones de apertura y cierre.
El elemento 2 de contención y el soporte 20 de cápsula en la posición cerrada definen conjuntamente un receptáculo 3 para sujetar la cápsula 1 durante una operación de dispensación.
La máquina de preparación de bebidas puede comprender además otros elementos convencionales que no se ilustran en las figuras adjuntas y son bien conocidos en la técnica de las máquinas de preparación de bebidas. Por ejemplo, la máquina de preparación de bebidas puede comprender una instalación para almacenar un medio acuoso, tal como un depósito interno o una instalación para la conexión a un suministro externo de un medio acuoso, tal como una red de agua corriente. El medio acuoso será de forma típica agua. Puede proporcionarse una bomba o equivalente para suministrar el medio acuoso en un estado presurizado a la cápsula 1. El medio acuoso se suministrará de forma típica a una presión de hasta 9 a 14 bar. Puede proporcionarse un calentador para calentar el medio acuoso a una temperatura deseada. El calentador puede calentar el medio acuoso en el depósito (si está presente) o puede calentar el medio acuoso a petición mientras pasa a través de un conducto o sobre un termobloque hasta el receptáculo 3. La máquina de preparación de bebidas puede comprender medios de perforación para perforar la base 42 de la cápsula 1 para permitir que el medio acuoso entre en la cápsula 1 e interactúe con los ingredientes de bebida contenidos en la misma. De forma alternativa, la cápsula 1 puede estar provista de una o más aberturas preformadas para permitir la entrada del medio acuoso desde el receptáculo 3 a la cápsula 1.
El elemento 2 de contención puede ser del tipo descrito en el documento EP 1700548, que comprende un elemento anular 22 que tiene un borde anterior 23 en forma de un borde anular, una cara interior 25 orientada hacia el receptáculo 3 y una cara exterior 24 orientada hacia el exterior. El borde anterior 23 puede estar provisto de una pluralidad de ranuras, tal como se describe en la patente EP 1700548. Un extremo superior (no mostrado) del elemento 2 de contención puede estar acoplado a un suministro del medio acuoso y puede proporcionar un montaje para uno o más elementos de perforación previstos para perforar la base 42 de la cápsula 1 en uso.
El soporte 20 de cápsula puede ser del tipo descrito en el documento EP 1700548, que comprende elementos 21 de relieve que están diseñados para rasgar y perforar la tapa 41 de la cápsula 1. El rasgado de la tapa 41 puede producirse debido a la presurización interna de la cápsula 1 causada por la entrada del medio acuoso. Los elementos 21 de relieve pueden tener cualquier forma protuberante que pueda provocar un rasgado parcial del elemento de lámina, por ejemplo, pirámides, agujas, protuberancias, cilindros o nervaduras alargadas.
Como se muestra en la Figura 1, la cápsula 1 de la primera realización comprende el cuerpo 40 en forma de copa y la tapa 41 juntos encierran una cámara 50 de ingrediente de bebida que puede llenarse con un ingrediente de bebida o una mezcla de ingredientes de bebida. Como ejemplo no limitativo, el ingrediente de bebida puede comprender café tostado molido.
En el ejemplo ilustrado, el cuerpo 40 en forma de copa está hecho de aluminio o de una aleación de aluminio. Sin embargo, pueden utilizarse otros materiales. El cuerpo 40 en forma de copa incluye la base 42 y la pared lateral 43. Tal como se ilustra, puede haber una discontinuidad geométrica en la unión entre la base 42 y la pared lateral 43, por ejemplo, en forma de un hombro 57. De forma alternativa, la base 42 y la pared lateral 43 pueden tener una transición geométrica suave.
El cuerpo 40 en forma de copa puede tener un espesor en el intervalo de 80 a 500 micrómetros. El espesor del material puede variar en el cuerpo 40 en forma de copa. En el ejemplo ilustrado, la anchura es de 120 micrómetros.
La pared lateral 43 puede tener una forma acampanada, en donde el diámetro de la cápsula en el extremo de la tapa es mayor que en la base 42. La forma acampanada puede lograrse, por ejemplo, configurando la pared lateral 43 para que tenga al menos una parte curva de forma cóncava vista desde el exterior de la cápsula 1.
La longitud axial total de la pared lateral 43 puede ser acampanada, por ejemplo, curvada de forma cóncava. De forma alternativa, solo una sección acampanada 45 distal a la base 42 puede ser acampanada. Por ejemplo, la sección acampanada 45 puede extenderse una distancia del 40 al 80 % de una altura longitudinal de la cápsula, preferiblemente del 50 al 70 % de la altura longitudinal de la cápsula. En un ejemplo, la sección acampanada 45 se extiende una distancia de aproximadamente el 60 % de la altura longitudinal de la cápsula.
En el ejemplo ilustrado en la Figura 1, la pared lateral 43 comprende una sección troncocónica 44 próxima a la base 42 y una sección acampanada 45 distal a la base 42.
La cápsula 1 puede estar provista de un borde 47 formado en un extremo del cuerpo 40 en forma de copa alejado de la base 42. El borde 47 puede estar formado de forma integral con el cuerpo 40 en forma de copa. En el ejemplo ilustrado, el borde 47 está formado por una parte enrollada 48 de la pared lateral 43.
Si se proporciona un borde 47, la pared lateral 43 puede extenderse desde la base 42 hasta el borde 47 para definir una superficie curva sin cambios angulares abruptos en geometría. Por ejemplo, puede configurarse cualquier transición, p. ej., en el punto 46, como se muestra en la Figura 1, de una sección acampanada 45 a una sección troncocónica 44 (o una sección con otra forma, p. ej., cilíndrica) para que sea suave.
Según la presente descripción, la cápsula 1 puede no tener bordes, con excepción de la disposición opcional de un borde 47. En otras palabras, la pared lateral 43 puede no incluir un borde, como se describe, por ejemplo, en el documento EP1700548, que se extiende de modo sustancialmente perpendicular desde la pared lateral 43.
La tapa 41 puede estar formada de aluminio, una aleación de aluminio o un laminado que contenga aluminio. La tapa 41 puede sellarse a la pared lateral 43 en un lugar 58 situado radialmente dentro y por encima de un punto de contacto, en uso, del borde anterior 23 del elemento 2 de contención en la pared lateral 43. Por ejemplo, la tapa 41 puede situarse a una distancia del extremo distal de la pared lateral 43 que sea el doble de la altura del borde 47. En el ejemplo ilustrado, el borde 47 puede tener una altura de 1,35 mm. Por consiguiente, la tapa 41 puede estar situada 2,7 mm por encima del extremo distal de la pared lateral 43 (que en este caso equivale al borde más inferior del borde 47). Esto ayuda a asegurar que el elemento 2 de contención no se apoye en la cápsula 1 para atrapar los ingredientes de bebida entre el borde anterior 23 y el soporte 20 de cápsula, lo que podría afectar negativamente a la estanqueidad a fluidos del sello. Para lograrlo, la tapa 41 puede sellarse con la sección acampanada 45 de la pared lateral 43 y no, como en el estado de la técnica, a un borde que se extiende sustancialmente perpendicular a la pared lateral.
La pared lateral 43 puede comprender una parte distal 59 que se extienda más allá del lugar 58 donde la tapa 41 se sella a la pared lateral 43. La parte distal 59 puede incluir la parte enrollada 48 del borde 47, si está presente.
En el uso del sistema de preparación de bebidas, el elemento 2 de contención se mueve en primer lugar a la posición abierta y la cápsula 1 se inserta en un lugar situado entre el soporte 20 de cápsula y el elemento 2 de contención. Dependiendo del diseño de la máquina de preparación de bebidas, la cápsula 1 puede insertarse por gravedad o por colocación manual o una combinación de las mismas. Además, la inserción inicial puede colocar la cápsula 1 cerca del elemento 2 de contención de modo que el movimiento posterior del elemento 2 de contención transporte la cápsula 1 con el mismo hasta acoplarse con el soporte 20 de cápsula. De forma alternativa, la inserción inicial puede colocar la cápsula 1 cerca del soporte 20 de cápsula, de modo que la cápsula 1 permanezca sustancialmente fija durante el cierre del elemento 2 de contención.
El elemento 2 de contención se cierra entonces para unir mediante sellado el elemento 2 de contención con la cápsula 1. Durante esta etapa, la base 42 de la cápsula 1 puede perforarse mediante los elementos de perforación del elemento 2 de contención.
A continuación, el medio acuoso presurizado pasa a la cápsula 1 para producir una bebida por la interacción con los ingredientes de bebida. Durante esta etapa, la presurización interna de la cámara 50 de ingredientes de bebida hace que la tapa 41 se deforme hacia fuera contra los elementos 21 de relieve del soporte 20 de la cápsula, dando lugar a un rasgado al menos parcial de la tapa 41 que abre una vía de salida para la bebida desde la cápsula 1.
Se obtiene entonces la bebida entonces para su consumo.
Como se muestra en las Figuras 4 y 5, durante la etapa de cierre del elemento 2 de contención en relación con el soporte 20 de cápsula, la pared lateral 43 de la cápsula 1 entra en contacto con el elemento 2 de contención para de este modo doblar la pared lateral 43 y producir una zona 51 de valle que puentea el elemento 2 de contención. La zona 51 de valle forma al menos una interfase de sellado entre el elemento 2 de contención y la pared lateral 43.
El punto de contacto entre el borde anterior 23 del elemento anular 22 y la cápsula 1 está en la sección acampanada 45 de la pared lateral 43. Un aspecto importante es que el punto de contacto tiene lugar en un punto de la pared lateral 43 que está axialmente separado del soporte 20 de cápsula de modo que exista espacio para que la pared lateral 43 se deforme lo suficiente hacia abajo en dirección al soporte 20 de la cápsula como para permitir la formación de la zona 51 de valle antes de que la pared lateral 43 sea pellizcada contra el soporte 20 de cápsula. El movimiento de doblado e inducido de la pared lateral 43 hace que la pared lateral 43 experimente una deformación plástica. En particular, a medida que la pared lateral 43 se deforma hacia abajo, la pared lateral 43 puede ser embutida plásticamente sobre el borde anterior 23 del elemento 2 de contención, lo que facilita que el material de la pared lateral 43 pueda conformarse estrechamente a las ranuras del borde anterior 23. Por consiguiente, la zona 51 de valle puede formar una interfase de sellado con el borde anterior 23 del elemento 2 de contención.
La formación de la zona 51 de valle también puede formar una zona 52 de arista situada fuera del elemento 2 de contención cuando este alcanza la posición cerrada. Como se muestra más claramente en la Figura 6, la zona 52 de arista puede comprender una característica anular con una pared interior 54 adyacente a la cara exterior 24 del elemento anular 22 y una pared exterior 55 orientada en dirección opuesta al elemento 2 de contención. Un vértice 53 de la zona 52 de arista apunta hacia atrás en dirección a la base 42 de la cápsula 1. La compresión del material de la zona 52 de arista durante la deformación puede hacer que el vértice 53 y/o la pared interior 54 de la zona 52 de arista sean forzadas hacia dentro contra la cara exterior 24 para formar una interfase de sellado con el elemento 2 de contención.
Además, la formación de la zona 51 de valle también puede hacer que la pared lateral 43 ejerza una presión externa sobre la cara interior 25 del elemento 2 de contención para formar una interfase de sellado adicional.
Cuando la cápsula 1 comprende una pared lateral 43 formada de un material laminado que tiene una capa polimérica, como se ha descrito anteriormente, el cierre del elemento 2 de contención puede comprimir al menos la capa polimérica del material laminado cuando se forma cualquiera de las interfases de sellado mencionadas anteriormente. La compresión de la capa polimérica puede ayudar a conformar la pared lateral 43 a la forma del borde anterior 23. En particular, la capa polimérica puede ayudar a rellenar cualquier hueco que surja debido a la presencia de ranuras en el borde anterior 23. Preferiblemente, la capa polimérica está orientada hacia fuera para ser contactada directamente por el borde anterior 23. Además, durante el uso, el agua caliente que pasa a través del receptáculo 3 puede actuar para ablandar ligeramente el material de la capa polimérica. Este ablandamiento puede provocar una mayor deformación de la pared lateral 43 bajo la carga de compresión del elemento 2 de contención. Este efecto puede ayudar a reforzar el sello estanco a fluidos entre el elemento 2 de contención y la cápsula 1 por la tendencia a sellar cualquier hueco que tenga fugas de agua caliente a través del mismo.
La formación de la zona 51 de valle también producirá, de forma típica, una reducción en la altura longitudinal de la cápsula 1 con respecto a su altura antes de la inserción.
Las Figuras 7 a 10 muestran variantes adicionales de la cápsula 1 según la presente descripción. Las características correspondientes de la primera realización y estas variantes se denotan mediante los signos de referencia correspondientes. Las características de la primera realización y estas variantes pueden intercambiarse según se desee.
Antes de la inserción, la pared lateral 43 está provista de una zona preseleccionada para favorecer un doblado fiable y la formación de la zona 51 de valle. La zona preseleccionada puede ser una línea o banda circunferencial de la pared lateral 43. La zona preseleccionada puede configurarse o tratarse modificando la rigidez, la resistencia, la ductilidad u otra característica de material adecuada de la pared lateral 43 dentro de (o adyacente a) la zona preseleccionada para favorecer la deformación fiable de la pared lateral durante el cierre del elemento 2 de contención. La rigidez, resistencia, ductilidad u otra característica de material adecuada de la pared lateral 43 puede modificarse mediante uno o varios de los siguientes procesos: endurecimiento por acritud, espesamiento localizado, plegado, marcado o adelgazamiento del material de la pared lateral.
Por ejemplo, tal como se ilustra en la Figura 7, puede formarse una banda circunferencial 49 endurecida por acritud alrededor de la pared lateral 43. El endurecimiento por acritud puede lograrse mediante el plegado y desplegado del material de la pared lateral o por otros medios adecuados.
Las alternativas a una banda endurecida por acritud incluyen: que la pared lateral 43 esté provista de una zona de mayor espesor o, de forma alternativa, una sección más delgada de material 49', como se muestra en la Figura 9; que la pared lateral 43 esté provista de una línea ranurada en la pared lateral 43; o que una sección de la pared lateral esté sometida a tratamiento térmico, ya sea antes o después de la embutición.
Durante el cierre del elemento 2 de contención, la banda 49 endurecida por acritud es más resistente al plegamiento que las zonas adyacentes de la pared lateral 43. Por lo tanto, como se muestra en la Figura 8, el vértice 67 de la zona 63 de arista se formará de modo fiable en una interfase entre la banda 49 endurecida por trabajo y la parte adyacente de la pared lateral 43. Se produce un mecanismo similar cuando se proporciona una parte engrosada localizada de la pared lateral 43. Por el contrario, cuando la pared lateral 43 se debilita localmente, por ejemplo, mediante la sección adelgazada 49' o el marcado, se favorece el plegamiento en este punto. Por consiguiente, el vértice 67 de la zona de arista estará formado de modo fiable por material dentro de la sección 49' más delgada/en la línea ranurada, tal como se muestra en la Figura 10.

Claims (19)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Sistema de producción de bebidas que comprende:
    una cápsula (1) que contiene ingredientes de bebida; y
    una máquina de preparación de bebidas;
    comprendiendo la cápsula (1) un cuerpo (40) en forma de copa y una tapa (41); teniendo el cuerpo (40) en forma de copa una base (42) y una pared lateral (43) y estando la tapa (41) sellada al cuerpo (40) en forma de copa; estando diseñada la cápsula (1) para ser insertada en la máquina de preparación de bebidas para permitir que un líquido presurizado fluya a través de la cápsula (1) para producir una bebida a través de la interacción con los ingredientes de bebida;
    teniendo la máquina de preparación de bebidas un elemento (2) de contención adaptado para moverse selectivamente entre una posición abierta para permitir la inserción de la cápsula (1) en la máquina de preparación de bebidas y una posición cerrada en la que el elemento (2) de contención se acopla herméticamente a la cápsula (1);
    caracterizado por que la pared lateral (43) está dimensionada para entrar en contacto con el elemento (2) de contención cuando el elemento (2) de contención se mueve a la posición cerrada para doblar la pared lateral (43) hasta formar una zona (51) de valle que puentea el elemento (2) de contención;
    en donde la pared lateral (43) está adaptada de modo que dicha zona (51) de valle forma al menos una interfase de sellado entre el elemento (2) de contención y la pared lateral (43).
  2. 2. Sistema de producción de bebidas según la reivindicación 1, en donde la zona (51) de valle forma una interfase de sellado con un borde anterior (23) del elemento (2) de contención; y/o
    en donde la pared lateral (43) está adaptada de modo que durante el cierre del elemento (2) de contención, la pared lateral (43) se embute plásticamente sobre el borde anterior (23) del elemento (2) de contención.
  3. 3. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la zona (51) de valle está adaptada para ser pellizcada contra un soporte de cápsula de la parte de la máquina de preparación de bebidas; y/o
    en donde la pared lateral (43) está adaptada para sufrir una deformación plástica durante dicho plegamiento.
  4. 4. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la pared lateral (43) está adaptada de forma que, tras el plegamiento de la pared lateral (43), la pared lateral define una zona (52) de arista situada fuera del elemento (2) de contención; y opcionalmente
    en donde la zona (52) de arista está adaptada para ser forzada hacia dentro contra una cara exterior (24) del elemento (2) de contención para formar una interfase de sellado con la cara exterior (24) del elemento (2) de contención.
  5. 5. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, antes de la inserción, la pared lateral (43) tiene una forma acampanada; y/o
    en donde, antes de la inserción, al menos una parte de la pared lateral (43) es curva de forma cóncava.
  6. 6. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cápsula (1) comprende un borde (47) formado en un extremo del cuerpo (40) en forma de copa alejado de la base; y opcionalmente
    en donde el borde (47) está formado de forma integral con el cuerpo (40) en forma de copa.
  7. 7. Sistema de producción de bebidas según la reivindicación 6, en donde el borde (47) está formado por una parte enrollada de la pared lateral (43).
  8. 8. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, antes de la inserción, la cápsula (1) no tiene bordes, excepto la facilitación opcional de un borde (47); y/o en donde, antes de la inserción, la pared lateral (43) se extiende desde la base (42) hasta el borde (47) para definir una superficie curva sin cambios angulares abruptos en geometría.
  9. 9. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde, antes de la inserción, la pared lateral (43) comprende una zona preseleccionada que ha sido configurada o tratada para favorecer una deformación fiable de la pared lateral (43).
  10. 10. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, antes de la inserción, la pared lateral (43) comprende una sección troncocónica próxima a la base (42) y una sección acampanada distal a la base (42); y opcionalmente
    en donde la sección acampanada se extiende una distancia del 40 al 80 % de una altura longitudinal de la cápsula (1).
  11. 11. Sistema de producción de bebidas según la reivindicación 10, en donde la sección acampanada se extiende una distancia de 50 a 70 % de la altura longitudinal de la cápsula (1); y/o
    en donde la sección acampanada se extiende una distancia de aproximadamente 60 % de la altura longitudinal de la cápsula (1).
  12. 12. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tapa (41) está sellada a la pared lateral (43) en un lugar situado radialmente dentro de un punto de contacto, durante el uso, de un borde anterior (23) del elemento (2) de contención de la pared lateral (43); y opcionalmente
    en donde la pared lateral (43) comprende una parte distal que se extiende más allá del lugar donde la tapa (41) está sellada a la pared lateral (43);
    en donde la parte distal de la pared lateral (43) puede formar, opcionalmente, un borde enrollado de la cápsula (1).
  13. 13. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde un borde anterior (23) del elemento (2) de contención comprende una pluralidad de ranuras o hendiduras, y la pared lateral (43) está adaptada de modo que la deformación plástica de la pared lateral (43) conforma la pared lateral (43) a las ranuras o hendiduras para proporcionar un sellado efectivo.
  14. 14. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cuerpo (40) en forma de copa está formado de aluminio, una aleación de aluminio o un laminado que comprende al menos una capa formada de aluminio o una aleación de aluminio; y/o
    en donde la tapa (41) está formada de aluminio, una aleación de aluminio o un laminado que comprende al menos una capa formada de aluminio o una aleación de aluminio.
  15. 15. Sistema de producción de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cuerpo (40) en forma de copa tiene un espesor en el intervalo de 80 a 500 micrómetros.
  16. 16. Cápsula (1) para preparar una bebida que comprende un cuerpo (40) en forma de copa y una tapa (41);
    teniendo el cuerpo (41) en forma de copa una base (42) y una pared lateral (43), y estando la tapa (41) sellada al cuerpo en forma de copa;
    estando diseñada la cápsula (1) para su inserción en una máquina de preparación de bebidas para permitir que un líquido presurizado fluya a través de la cápsula (1) para producir una bebida por la interacción con los ingredientes de bebida;
    siendo la máquina de preparación de bebidas del tipo que tiene un elemento (2) de contención adaptado para ser movible de forma selectiva entre una posición abierta para permitir la inserción de la cápsula en la máquina de preparación de bebidas y una posición cerrada en la que el elemento (2) de contención se acopla herméticamente a la cápsula (1);
    caracterizado por que la pared lateral (43) está dimensionada para entrar en contacto con el elemento (2) de contención cuando el elemento (2) de contención se mueve a la posición cerrada para plegar la pared lateral (43) hasta formar una zona (51) de valle que puentea el elemento (2) de contención;
    en donde la pared lateral (43) está adaptada de modo que dicha zona (51) de valle forma al menos una interfase de sellado entre el elemento (2) de contención y la pared lateral (43).
  17. 17. Cápsula según la reivindicación 16, en donde el cuerpo en forma de copa está formado de aluminio, una aleación de aluminio o un laminado que comprende al menos una capa formada de aluminio o una aleación de aluminio; y/o
    en donde la tapa está formada de aluminio, una aleación de aluminio o un laminado que comprende al menos una capa formada de aluminio o una aleación de aluminio.
  18. 18. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 17, en donde el cuerpo en forma de copa tiene un espesor en el intervalo de 80 a 500 micrómetros.
  19. 19. Método para preparar una bebida que comprende las etapas de:
    - proporcionar una cápsula (1) según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18;
    proporcionar una máquina de preparación de bebidas que tiene un elemento (2) de contención; mover el elemento (2) de contención a una posición abierta;
    insertar la cápsula (1) en la máquina de preparación de bebidas;
    cerrar el elemento (2) de contención para acoplar herméticamente el elemento (2) de contención con la cápsula (1);
    hacer fluir un líquido presurizado a través de la cápsula (1) para producir una bebida por la interacción con los ingredientes de bebida; y
    obtener la bebida para su consumo;
    en donde, al cerrar el elemento (2) de contención, la pared lateral (43) de la cápsula se pone en contacto con el elemento (2) de contención para de este modo doblar la pared lateral (43) para producir una zona (51) de valle que puentea el elemento (2) de contención;
    en donde dicha zona (51) de valle forma al menos una interfase de sellado entre el elemento (2) de contención y la pared lateral (43).
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