ES2875508T3 - Cápsula con un elemento de estanqueidad mejorado, sistema de preparación de bebidas y proceso para la preparación de una bebida - Google Patents

Abstract

Una cápsula (1) para preparar una bebida en un dispositivo de elaboración, que comprende un cuerpo hueco (3) que incluye una pared (4) de entrada, una pared (7) de salida que cierra dicho cuerpo de cápsula, una pared lateral (5) y un reborde (6) de pestaña, teniendo dicho reborde un lado superior (10) y un lado inferior (11), en donde la pared lateral (5) se extiende entre la pared (4) de entrada y el reborde (6) de pestaña, y por lo cual el lado superior (10) del reborde (6) de pestaña está más cerca de la pared (4) de entrada que el lado inferior (11) del reborde (6) de pestaña, en donde dicho lado inferior (11) del reborde (6) de pestaña comprende al menos dos porciones (13, 14) que se encuentran en dos o más planos (Q, P, P') que están a diferentes niveles con respecto al eje (A-A) de la cápsula, y dicha pared (7) de salida se extiende a lo largo de al menos parte de dicho reborde (6) de pestaña para proporcionar una tapa que tiene al menos una capa de material bajo dicho reborde de pestaña, en donde el lado inferior del reborde de pestaña carece de medios de perforación, caracterizándose dicha cápsula porque: hay un elemento (12) de estanqueidad situado en el lado superior de dicho reborde de pestaña y formado por al menos un elemento saliente que es circunferencial al cuerpo de cápsula (3), dicho reborde de pestaña del cuerpo de cápsula está separado verticalmente de la capa formada por la tapa al menos en la zona en la que está situado el elemento (12) de estanqueidad, dichos diferentes niveles proporcionan al menos un espacio (20) o cavidad (20) en el lado inferior del reborde de pestaña para recibir una porción del reborde (6) de pestaña cuando se comprime dicho elemento (12) de estanqueidad en dicho reborde de pestaña, y dicho espacio o cavidad está conectado al interior de la cápsula.

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsula con un elemento de estanqueidad mejorado, sistema de preparación de bebidas y proceso para la preparación de una bebida

Campo técnico

La presente invención versa sobre una cápsula con un elemento mejorado de estanqueidad. Más en particular, la invención versa sobre una cápsula o un cartucho de un único uso, es decir, desechable, para preparar bebidas, tales como café, a partir de una dosis de uno o más productos contenidos por la cápsula, y sobre un sistema de producción de bebidas que comprende un dispositivo de producción de bebidas (dispositivo de elaboración) para interactuar con la cápsula.

Antecedentes de la invención

Las cápsulas de bebidas, especialmente cápsulas desechables para preparar café son conocidas desde la década de 1930. Las cápsulas de bebidas comprenden una porción de recipiente que aloja una dosis de al menos un producto extraíble o reconstituible, generalmente café molido, pero también extractos de tisanas, bebidas instantáneas, es decir, en polvo y concentrados líquidos. Las cápsulas también comprenden una porción que interactúa con un dispositivo de elaboración para proporcionar la bebida requerida. El dispositivo normal de elaboración comprende medios de calentamiento de agua, un miembro o receptáculo de cierre, concebido para cooperar con la cápsula para definir una cámara de preparación y una bomba o medio similar para que el líquido de elaboración, preferiblemente agua caliente bajo presión, pueda suministrarse a la cápsula para la extracción o reconstitución de la bebida a partir de la dosis del producto contenido en la misma.

En general, el dispositivo de elaboración incluye una primera parte de un receptáculo para alojar al menos parte de la cápsula y una segunda parte que coopera con la primera parte en la elaboración de la bebida a partir de la cápsula, las partes primera y/o segunda son amovibles entre sí y el receptáculo tiene un borde, habitualmente situado en la parte terminal inferior o superior de la segunda parte, que entra en contacto con el elemento de estanqueidad de la cápsula para comprimirlo contra la segunda parte del dispositivo de elaboración para proporcionar un cierre hermético con la cápsula durante el proceso de preparación de bebidas.

En un proceso conocido de preparación de bebidas se suministra una cápsula en el receptáculo del dispositivo de elaboración y se inyecta el líquido de elaboración, normalmente agua caliente. El agua caliente inyectada pasa a través de ella y extrae la bebida a partir de los ingredientes encerrados en la misma. La bebida sale de la cápsula para alcanzar un colector de bebidas y, de ahí, a una taza o a un recipiente.

El receptáculo encierra al menos parte de la cápsula y coopera con ella con un cierre hermético para permitir que se inserte agua caliente en la cápsula para extraer la bebida sin fugas o con una fuga limitada. La fuga del líquido de elaboración puede afectar de forma negativa el proceso de extracción de la bebida, por lo tanto, no se logra el sabor y la calidad deseados de la bebida.

Un tipo conocido de cápsula tiene un cuerpo sustancialmente troncocónico y una porción de reborde de pestaña que se extiende de una de las dos bases de la cápsula. El dispositivo de elaboración comprende medios para comprimir el receptáculo contra el reborde para alcanzar la estanqueidad requerida durante la etapa de elaboración. Se conocen las cápsulas dotadas de un reborde que está ubicado en correspondencia con el lado de la cápsula en el que se ubica la salida de la bebida. La bebida sale de la cápsula de la base en la que se ubica el reborde. Se requiere estanqueidad entre el reborde y el receptáculo para evitar fugas de agua del receptáculo.

En los dispositivos conocidos de elaboración se obtiene generalmente el cierre hermético entre la cápsula y el receptáculo ejerciendo una presión sobre la pestaña del reborde; en otras palabras, el receptáculo que tiene forma de taza para encerrar la cápsula, es presionado contra el reborde de tipo pestaña de la cápsula, es decir, un reborde que se extiende desde la superficie lateral de la cápsula, a lo largo de su perímetro y contra una placa de recepción en la que se ubican medios para perforar la cápsula.

Existe el problema de garantizar un cierre hermético entre la cápsula y el receptáculo del dispositivo de elaboración. De hecho, una fuga del líquido de elaboración por fuera de la cápsula puede reducir la presión en el interior de la cápsula y, por lo tanto, reducir la extracción de los sabores del café; además, será desagradable ver el agua expulsada a la bandeja de goteo de la máquina de distribución o incluso suministrada a la taza. En el supuesto caso de que el agua alcanzase la taza debido a una calidad de estanqueidad inferior y, por lo tanto, diluya el sabor de la bebida extraída de la cápsula, se verán afectadas las características organolépticas y la calidad de la bebida producida.

Las cápsulas conocidas dotadas de un material resiliente, que actúa como un miembro de estanqueidad, no son adecuadas para solucionar el anterior problema y se han propuesto otras soluciones para garantizar un cierre hermético satisfactorio entre la cápsula y un receptáculo dotados de irregularidades. La porción de estanqueidad debería garantizar que la porción de prensado del receptáculo no permanezca pegada en la porción de estanqueidad de la cápsula al final de la etapa de elaboración, cuando se ha de retirar la cápsula usada del receptáculo (como ocurre a menudo con elementos de estanquidad similares al caucho).

Además, existe el problema de tener una cápsula que pueda usarse con diferentes tipos de máquinas conocidas de elaboración: a menudo un tipo de cápsula no funciona, o funciona con dificultad, con diferentes modelos de máquinas de elaboración. Esto se debe a que, en diferentes tipos de máquinas, debido al diseño impreciso o a la evaluación cuidadosa de los efectos adversos de elecciones deliberadas de diseño, la longitud del movimiento de las partes primera y segunda no es exactamente idéntica y, por lo tanto, el elemento de estanqueidad puede resultar demasiado grande en una máquina (lo que provoca dificultad al cerrar la máquina) o demasiado pequeño para la máquina (lo que provoca una fuga de agua). Además, en una misma máquina, el uso reiterado puede tener como resultado el desgaste por uso normal lo que provoca ligeros cambios en la distancia del recorrido de las porciones primera y segunda de la máquina y posibles fugas de agua de la cámara de elaboración con el paso del tiempo.

El documento EP1654966 divulga cápsulas dotadas de un material resiliente, que actúa como una junta o un miembro de estanqueidad, que se añade en correspondencia con el reborde de tipo pestaña, para acoplar la porción de prensado del receptáculo y para interactuar con el receptáculo para proporcionar el cierre hermético deseado.

El documento WO 2009/115474 divulga un dispositivo de elaboración en el que la porción de prensado del receptáculo, es decir, el borde del receptáculo que entra en contacto con la cápsula, está dotado de irregularidades, hendiduras y/o huecos. Según la descripción del documento WO 2009/115474, se obtienen los huecos en el borde del receptáculo para dotarlo de un medio de orientación del flujo para controlar la fuga si se opera el dispositivo sin insertar una cápsula. Sin embargo, usar este dispositivo con ciertas cápsulas compatibles con tal receptáculo, tiene como resultado fugas de agua del receptáculo a la taza en la que el café está siendo recogido, proporcionando un efecto negativo tanto visualmente como en lo que concierne al sabor, por no mencionar la posible desventaja de rellenar rápidamente el recipiente de la bandeja de goteo con agua sobrante.

Ya se conocen las cápsulas que tienen uno o más elementos salientes, fabricados del mismo material que la cápsula, y que se extienden de su superficie externa y, en particular, forman su reborde de tipo pestaña, para proporcionar el acoplamiento estanco con el receptáculo.

El documento WO2010/084475, a nombre de Ethical Coffee Company, describe varias realizaciones de una cápsula que tiene elementos salientes en su superficie externa y, en particular, sobre la superficie superior del reborde de tipo pestaña.

El documento WO2010/137946, de Sara Lee, divulga una cápsula que tiene al menos un saliente para proporcionar un acoplamiento estanco con el receptáculo. Los elementos salientes propuestos divulgados en el documento WO2010/084475 y el documento WO2010/137946 no son adecuados para resolver el problema mencionado anteriormente de garantizar un cierre hermético satisfactorio entre la cápsula y un receptáculo de diferentes tipos de máquinas de elaboración. De hecho, las porciones salientes de las cápsulas conocidas provocan una dificultad al cerrar la máquina y/o fugas de agua, dependiendo de la máquina en la que se usa la cápsula.

El documento WO 2012/042487A1 divulga una cápsula que comprende una tapa y un cuerpo definido por una pared lateral, por una pared inferior y por una corona circular para soportar el cuerpo de la cápsula en el receptáculo de la máquina de infusión. La tapa está dispuesta en el interior de la corona. Este documento divulga que se puede obtener el mejor efecto de estanquidad si se realiza un engrosamiento de estanqueidad de la corona circular en la nervadura anular de estanqueidad. Se distribuye tal engrosamiento de estanqueidad en ambas caras de la corona circular.

El documento EP1792849 divulga un cartucho que tiene un medio de entrada de agua, una cámara de formación de bebidas, un medio de salida de bebidas para expulsar dicha bebida, un paso para dicho flujo de bebida ubicado internamente con dicho cartucho y un medio de bloqueo para bloquear, al menos parcialmente, dicho paso hasta que se alcance una presión en el interior del cartucho que actúa sobre dicho medio de bloqueo para permitir el flujo de la bebida hacia fuera a través de dicho paso. El documento EP1364605 divulga un cartucho para productos solubles, que comprende un recipiente, una tapa, que está dotada de una pared superior y está diseñada para ser perforada para la introducción de agua caliente a presión en el cartucho.

El documento WO2013/132435 divulga una cápsula que comprende un cuerpo con forma de taza definido por una pared inferior, una pared lateral, una tapa que cierra el cuerpo y una pestaña. Se proporciona un resalte anular en la cara interna de la pared lateral de la cápsula y sobre el cual se fija un borde periférico de la tapa. El reborde está dotado de un saliente anular que se extiende hacia la pared inferior de la cápsula desde dicho reborde para proporcionar un asiento anular apto para que se acople en él el extremo superior de una pared lateral de la cámara de percolación.

El documento WO2013/136209 divulga una cápsula que comprende un cuerpo hueco, una pared de entrada, una pared de salida que cierra dicho cuerpo de la cápsula, una pared lateral y un reborde de pestaña. Un elemento de estanqueidad (diente anular) sobresale de la superficie superior del reborde de pestaña. Hay un espacio vacío en la superficie inferior del reborde de pestaña en el diente anular hacia la tapa para promover la deformabilidad del diente anular. La tapa está adherida al lado inferior del reborde de pestaña a excepción de dicho espacio vacío.

El documento WO2012/137052 comprende una zona superior de cierre en la superficie superior del reborde de pestaña. Dicha zona superior de cierre está asociada con un borde anular externo y un borde anular interno, en el que un elemento de cierre (papel metalizado de cierre) está asociado con dicho borde anular externo. Dicho borde anular interno está dotado de una pluralidad de elemento salientes que se extiende desde dicho borde anular interno en la dirección de dicho papel metalizado de cierre. Durante la preparación de una bebida el papel metalizado de cierre hace contacto con dichos elementos salientes y, bajo presión de la primera porción y de la segunda porción del aparato, se perfora el papel metalizado para permitir el flujo de la bebida elaborada hacia fuera.

Un objetivo de la presente invención es solucionar los anteriores problemas y proporcionar una cápsula que pueda usarse con diferentes formas y perfiles de la porción de prensado del receptáculo, y con diferentes mecanismos de cierre sin afectar de forma negativa la operación de la unidad de distribución, es decir, sin crear un problema al cerrar la máquina o al insertar la cápsula en el receptáculo o al extraerla del mismo.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una cápsula que sea fácil de producir y en la que el elemento de estanqueidad esté fabricado integral con el cuerpo de la cápsula, sin la necesidad de añadir material resiliente de estanqueidad sobre su superficie externa para proporcionar una compensación de estanqueidad para las irregularidades proporcionadas en el receptáculo debido al desgaste natural, al diseño impreciso o a mecanismos de cierre completamente diferentes.

Sumario de la invención

Se logran estos y otros objetivos por medio de la cápsula de la presente invención, que es una cápsula desechable para la preparación de una bebida a partir de una dosis de un producto, según la reivindicación 1. La cápsula es insertable en un dispositivo de producción de bebidas (también denominado unidad de distribución, o dispositivo de elaboración) que comprende un receptáculo para encerrar al menos parte de la cápsula. La cápsula está dotada de una pared lateral, una pared superior y una pared inferior que forman un cuerpo hueco en el que se contiene dicho producto. La cápsula comprende, además, un reborde de tipo pestaña que tiene un lado superior y un lado inferior, extendiéndose lateralmente la pestaña desde la cápsula, y al menos un elemento de estanqueidad con la forma de un saliente o una prolongación desde el reborde de tipo pestaña, o con la forma de un mayor grosor del reborde de pestaña, para proporcionar un cierre hermético con la porción de prensado del receptáculo del dispositivo de producción de bebidas cuando se encuentra en uso, es decir, cuando se presiona el receptáculo contra el reborde de pestaña de la cápsula, por ejemplo, durante la etapa de elaboración. Por lo tanto, la porción sobresaliente se extiende del reborde de tipo pestaña hacia el receptáculo. La cápsula también comprende una tapa que forma la pared de salida de la cápsula y que está fijada, en parte, al reborde de pestaña del cuerpo de la cápsula. Según la invención, la cápsula comprende un cuerpo hueco que incluye una pared de entrada, una pared lateral y un reborde de pestaña, el reborde tiene un lado superior y un lado inferior y un elemento de estanqueidad está ubicado en el lado superior del reborde de pestaña, el lado inferior del reborde comprende al menos dos porciones que se encuentran a diferentes niveles con respecto al eje (A-A) de la cápsula para proporcionar una cavidad en dicho lado inferior del reborde de pestaña. En otras palabras, la cápsula comprende un cuerpo hueco que incluye una pared de entrada, una pared lateral y un reborde de pestaña, el reborde tiene un lado superior y un lado inferior y un elemento de estanqueidad está ubicado en el lado superior del reborde de pestaña, el lado inferior de la pestaña comprende al menos dos porciones que se encuentran en dos o más planos que se encuentran a diferentes niveles con respecto al eje (A-A) de la cápsula, es decir, los planos coinciden con dicho eje de la cápsula en diferentes niveles. Con mayor detalle, uno de los planos, que incluye preferiblemente al menos parte de la zona del elemento de estanqueidad, es mayor que el otro plano, de forma que proporcione un espacio para recibir una porción del reborde de pestaña cuando se comprime el elemento de estanqueidad durante la etapa de elaboración por medio del dispositivo de elaboración. Los planos pueden ser paralelos entre sí o pueden no ser paralelos, es decir, se cruzan, como se muestra en la fig. 10, expuesta a continuación. Más de un plano puede estar presente y la cavidad definida en el lado inferior de la pestaña puede tener una forma no planaria y/o irregular.

Con “más elevado” se quiere decir que, respecto al eje (A-A) de la cápsula, uno de los planos se encuentra más cercano a la pared de entrada (la pared superior en las figuras) que el o los otros planos del lado inferior del reborde de pestaña. En general, en la descripción y en las reivindicaciones siguientes las expresiones “inferior” y “superior” o “más elevado”, “descendente” y “ascendente” se refieren a las posiciones de partes de la cápsula con respecto al eje A-A de la cápsula y a los dibujos adjuntos, suponiendo que la pared de entrada esté ubicada en la posición más elevada de la cápsula.

El espacio (es decir, un tipo de cavidad) debajo del reborde de pestaña está ubicado, preferiblemente, al menos en parte, debajo de al menos parte del elemento de estanqueidad y preferiblemente también en una porción adyacente al elemento de estanqueidad; alternativamente, el espacio o la cavidad está ubicado solamente adyacente al elemento de estanqueidad, en el lado opuesto del reborde de pestaña, es decir, en el lado inferior de la pestaña.

En general, la cápsula también comprende una tapa para cerrar el cuerpo de la cápsula, extendiéndose dicha tapa a lo largo del reborde de pestaña para proporcionar al menos una capa de material de la tapa debajo de al menos parte del reborde de pestaña. En una realización ejemplar, el reborde de pestaña del cuerpo de cápsula está separado verticalmente de la capa formada por la tapa al menos en la zona en la que se ubica el elemento de estanqueidad, de forma que proporcione un espacio para recibir una porción del reborde de pestaña cuando se comprime el elemento de estanqueidad en el dispositivo de elaboración.

Normalmente, se selecciona entre una tapa de una tapa de plástico y un elemento de papel metalizado, pero podría fabricarse de otros materiales, un elemento típico de papel metalizado comprende una o más capas de aluminio acopladas con capas de plástico o capas apropiadas de plástico o bioplástico, bien termoformadas o termoinyectadas, para proporcionar propiedades de calidades de estanqueidad, de flexibilidad y de barrera al gas, incluyendo, a veces, propiedades de barrera al oxígeno.

En particular en el caso de una tapa de plástico, la pestaña y la pared de la tapa están habitualmente soldadas entre sí en una ubicación que se encuentra entre el borde del reborde de pestaña y el elemento de estanqueidad. Cuando se fabrica la tapa de un miembro de papel metalizado, el papel metalizado también puede soldarse a una porción del lado inferior de la cápsula que se encuentra entre el elemento de estanqueidad y la parte inferior de la pared lateral de la cápsula (incluida). En otra realización, el papel metalizado está soldado a la porción del plano que está más elevado (es decir, más cercano a la pared de entrada); en este caso, la diferencia de altura, es decir, la distancia entre los dos planos del lado inferior del reborde de pestaña, sigue siendo suficiente para permitir un movimiento descendente de la porción correspondiente de la pestaña cuando es comprimida por el dispositivo de elaboración.

Un objeto adicional de la invención es un sistema de preparación de bebidas según la reivindicación 11. Este sistema comprende una cápsula según la invención y un dispositivo de elaboración que incluye una primera parte con un receptáculo para alojar al menos parte de la cápsula y una segunda parte que coopera con la primera parte en la elaboración de la bebida a partir de dicha cápsula; las partes primera y/o segunda son amovibles, al menos entre sí y con respecto al receptáculo de la primera parte tiene un borde inferior que hace contacto con el elemento de estanqueidad para comprimirlo contra la segunda parte para proporcionar un cierre hermético con la cápsula durante el proceso de preparación de una bebida a partir de los ingredientes en la cápsula.

Según una realización ejemplar, el espacio entre el reborde de pestaña y la tapa se extiende desde al menos parte del elemento de estanqueidad hasta la pared del cuerpo de la cápsula. Según la invención, este espacio está conectado con el interior de la cápsula, por ejemplo, mediante surcos.

En una realización preferida, el elemento de estanqueidad tiene una sección transversal que tiene la forma de un triángulo o de un triángulo truncado, en el que los lados de dicho triángulo se extienden desde el reborde de pestaña, directamente o a través de la pared lateral de la cápsula, es decir, el triángulo sobresale de la pestaña de una forma sustancialmente vertical.

En otras palabras, en esta realización el elemento de estanqueidad comprende una porción que tiene una sección transversal sustancialmente triangular con dos lados que descansan en dos líneas rectas que se extienden desde dicha superficie superior del reborde de pestaña y, preferiblemente, definen un ángulo (a) en el intervalo de 35 - 120°.

La distancia del elemento de estanqueidad desde la pared lateral podría ser suficiente para permitir que se aloje el elemento de prensado del receptáculo del dispositivo de elaboración en el espacio entre dicha pared lateral y dicho elemento de estanqueidad, según se muestra en las figuras 9 y 10.

También se divulga una tapa para una cápsula para preparar bebidas, comprendiendo dicha tapa una porción central que cierra el cuerpo hueco de la cápsula y una porción periférica que coopera con el reborde de pestaña del cuerpo de la cápsula, comprendiendo la tapa un medio de salida con la forma de una pluralidad de elementos autoperforantes que sobresalen hacia fuera de dicha tapa y que están definidos por surcos y formando dichos surcos un patrón que incluye una pluralidad de ángulos agudos.

Los elementos autoperforantes son frangibles bajo la acción de la fuerza mecánica ejercida por al menos una parte del dispositivo de elaboración y/o por la fuerza ejercida por el agua suministrada a la cápsula.

En una realización preferida, la porción periférica de la tapa tiene un borde que se extiende verticalmente a lo largo del borde del reborde de pestaña de la cápsula para proporcionar un conjunto más rígido de la tapa y del reborde de pestaña. En otra realización, en la que la tapa está fabricada de un papel metalizado sellado al reborde de pestaña de la cápsula, la propia pestaña tiene una arista de refuerzo en su borde; la arista puede extenderse ascendentemente (del lado superior de la pestaña hacia la pared de entrada) o descendentemente (desde el lado inferior de la pestaña, alejándose de la pared de entrada de la cápsula). Otro objeto de la invención es un proceso, según la reivindicación 12, para preparar una bebida a partir de una cápsula según se ha divulgado anteriormente en el dispositivo de elaboración expuesto anteriormente, en el que dicha cápsula comprende un cuerpo hueco que incluye una pared de entrada, una pared lateral y un reborde de pestaña, teniendo dicho reborde de pestaña un lado superior y un lado inferior y un elemento de estanqueidad ubicado en el lado superior de dicho reborde de pestaña, comprendiendo dicho dispositivo de elaboración una primera parte y una segunda parte mutuamente amovibles, comprimiéndose y moviéndose el elemento de estanqueidad por medio de dicha primera parte hacia la segunda parte del dispositivo junto con una porción del reborde de pestaña de la cápsula.

La invención proporciona varias ventajas respecto a la técnica anterior.

De hecho, el espacio debajo del reborde de pestaña, en concreto, el espacio debajo del elemento de estanqueidad o adyacente a él, proporciona un efecto de “resorte” que tiene como resultado un mejor sellado de la cápsula, que puede usarse, por lo tanto, en diferentes tipos o modelos de máquinas en las que la longitud del movimiento de las partes primera y segunda —y, por lo tanto, la distancia entre las partes primera y segunda en una condición cerrada— no es, por diseño o coincidencia, exactamente idéntica.

Además, el efecto de resorte puede compensar los cambios en la longitud del movimiento de las partes móviles de la máquina de elaboración que podrían producirse como un efecto del desgaste natural. Se divulgará adicionalmente la invención con referencia a los dibujos adjuntos que hacen referencia a realizaciones ejemplares y no limitantes, en los que:

- la fig. 1 es una vista en perspectiva de una cápsula que muestra la tapa;

- la fig. 2 es una vista esquemática en sección de una cápsula en un dispositivo de elaboración;

- las figuras 3a y 3b son una vista ampliada en sección de una zona de estanqueidad según dos realizaciones alternativas de la invención;

- las figuras 4 y 5 muestran una vista ampliada de una realización ejemplar de la invención;

- las figuras 6 y 7 muestran otra realización ejemplar de la invención;

- la fig. 8 muestra de forma esquemática una condición comprimida de la pestaña y del elemento de estanqueidad;

- la fig. 9 muestra una condición comprimida de otra realización ejemplar de la invención;

- las figuras 10 y 11 son secciones de detalles de otras realizaciones no según la invención.

Como puede verse en la fig. 1, una cápsula 1 para la preparación de una bebida comprende un cuerpo hueco 3 que incluye una pared 4 de entrada, una pared lateral 5 y un reborde 6 de pestaña. En la fig. 1 se muestra una pared 7 de salida que es una tapa, por ejemplo, de termoplásticos moldeados o de un laminado termoformado que tiene una porción autoperforante 8; también son posibles otros tipos de paredes de salida, tales como, por ejemplo, un papel metalizado 7' que puede ser perforado o que puede romperse o rasgarse, o un papel metalizado perforado de antemano, y otros tipos de paredes disponibles para los expertos en la técnica. La cápsula puede usarse con un dispositivo de elaboración que puede suministrar agua a la cápsula a través de la pared 4 de entrada y obtener la bebida de la pared 7 de salida. El reborde 6 de pestaña (figuras 4-9) tiene un lado superior 10 y un lado inferior 11 y un elemento 12 de estanqueidad ubicado en el lado superior 10 de dicho reborde de pestaña. El significado de “superior” e “ inferior” fue expuesto anteriormente y se refiere al eje A-A y a la posición mostrada en las figuras.

Como puede verse en la fig. 2, la cápsula puede usarse en un dispositivo de elaboración que incluye una primera parte 2A que forma un receptáculo para alojar al menos parte de la cápsula 1 y una segunda parte 2B que coopera con la primera parte en la elaboración de la bebida a partir de la capsule; las partes primera y/o segunda 2a , 2B son mutuamente móviles, por ejemplo, la parte 2A es móvil y la parte 2B está fija, o viceversa. El receptáculo, es decir, la parte 2A, tiene un borde inferior, es decir, un borde 9 de prensado, que entra contacto con el elemento 12 de estanqueidad (cuando se mueve el receptáculo 2A de la posición mostrada en la fig. 2 con respecto a la parte 2B del dispositivo de elaboración, o viceversa) para comprimirlo contra la segunda parte 2B para proporcionar un cierre hermético con la cápsula durante el proceso de preparación de la bebida.

En la fig. 2 se muestran las posibles formas del borde 9 de prensado: en el lado izquierdo, el borde de prensado es sustancialmente plano y en el lado derecho, el borde de prensado está dotado de un surco que divide el borde de prensado en dos porciones. Estas dos formas son bien conocidas en la técnica.

El elemento 12 de estanqueidad puede tener diferentes formas, preferiblemente, está formado por al menos un elemento saliente o posiblemente también una pluralidad de elementos salientes que son circunferenciales al cuerpo de la cápsula; en la realización mostrada, el elemento 12 de estanqueidad tiene una sección transversal que tiene la forma de un triángulo truncado, extendiéndose los lados de dicho triángulo del reborde 6 de pestaña. El elemento de estanqueidad está separado de la pared lateral 5 de la cápsula para proporcionar un asiento para el elemento 2A.

Más generalmente, el elemento 12 de estanqueidad comprende una porción que tiene una sección transversal sustancialmente triangular con dos lados que descansan sobre dos líneas rectas que se extienden desde la superficie superior del reborde 6 de pestaña y definen un ángulo a (fig. 4) en el intervalo de 35 - 120°, preferiblemente en torno a 40-50°.

Según la invención, como se muestra en particular en las figuras 4 y 5, el lado inferior 11 de la pestaña 6 comprende al menos dos porciones 13, 14 que se encuentran en dos o más planos que están en diferentes niveles con respecto al eje de la cápsula (A-A; véanse las figuras 4 y 5); en la realización mostrada, hay dos porciones que descansan en dos planos, P y Q; con mayor detalle, la porción 13, que descansa en el plano Q, se extiende desde el borde de la pestaña 6 hasta el elemento 12 de estanqueidad ,excluido, mientras que la porción 14, que descansa en el plano P, se extiende desde el elemento 12 de estanqueidad (incluido) hasta la pared lateral 5 del cuerpo de la cápsula 3. Los planos P y Q están a diferentes alturas con respecto al eje A-A de la cápsula, es decir, se encuentran con el eje A-A en diferentes puntos.

En una realización ejemplar, el lado superior de la pestaña se encuentra preferiblemente en un único plano, es decir, las porciones de la pestaña 6 en cualquier lado del elemento 12 de estanqueidad son preferiblemente coplanarias. En otra realización, véanse las figuras 10 y 11, el lado inferior 11 de la pestaña 6 tiene porciones que se encuentran en planos en diferentes niveles y posiblemente también con diferentes inclinaciones con respecto al eje A-A.

Como se ha mencionado, los planos están en diferentes niveles con respecto al eje A-A de la cápsula y el plano P está más elevado, es decir, se encuentra más cercano a la pared 4 de entrada de la cápsula, y lo contrario para el plano Q, que es el plano inferior (más cercano a la pared 7 de salida).

El resultado de tener diferentes planos es que el reborde 6 de pestaña del cuerpo de la cápsula está separado de la capa formada por la pared 7 de salida que se extiende a lo largo del reborde 6 de pestaña, de forma que proporcione un espacio o una cavidad 20 para recibir una porción del reborde 6 de pestaña cuando se comprime el elemento 12 de estanqueidad en el dispositivo de elaboración. La fig. 8 muestra esquemáticamente una condición comprimida de la pestaña 6 y del elemento 12 de estanqueidad. el borde 9 del receptáculo 2A mueve a ambos descendentemente contra la pared exterior 7 y la parte 2B del dispositivo de elaboración.

Puede haber varias configuraciones diferentes de las porciones 13 y 14 y de los correspondientes planos Q, P; en las figuras 5 a 7 se muestran dos realizaciones similares en las que el elemento 12 de estanqueidad está separado de la pared exterior y donde se detiene el espacio 20, en un caso, en el borde exterior del elemento 12 de estanqueidad y, en el otro caso, continúa hacia el borde de la pestaña 6. La pestaña y la pared 7 de salida están preferiblemente soldadas entre sí en una ubicación 15 (véanse las figuras 5 y 8) que se encuentra entre el borde del reborde 6 de pestaña y el elemento 12 de estanqueidad. En las figuras 5 y 7, la pestaña 6 en correspondencia con la posición 15 de soldadura tiene un grosor mayor que en el resto de la pestaña, excluyendo el borde de la pestaña. La parte superior del reborde de pestaña tiene una parte estampada en relieve, para proporcionar aproximadamente un grosor continuo a pesar de la hendidura creada en el lado inferior de la pestaña, para transmitir la energía proporcionada por un sonotrodo de ultrasonidos, en el caso de soldadura de la tapa por ultrasonidos.

En las realizaciones mostradas, se proporciona la separación en el lado inferior del reborde 6 de pestaña, pero puede obtenerse el mismo efecto con una separación ubicada en el lado superior de la pared de salida, o con una combinación de los dos, en el lado inferior de la pestaña y en el lado superior de la pared de salida. Claramente, aunque no es directamente relevante a la invención, también se puede situar la hendidura para transmitir la energía de ultrasonidos alternativamente con la parte hembra en el lado inferior del reborde, así como en el lado superior de la tapa.

Las figuras 3a y 3b se refieren a otras posibles realizaciones de la presente invención. En la fig. 3a, el elemento 12 de estanqueidad está dotado de un surco 16 ubicado en su lado exterior (el lado orientado alejándose del cuerpo de la cápsula 3). Se rompe el surco 16 cuando se comprime el elemento 12 de estanqueidad por la parte 2A y el elemento de estanqueidad puede girar en el sentido contrario a las agujas del reloj y puede moverse contra la pared 7 de salida. Por lo tanto, esta realización versa sobre una cápsula en la que una zona de la pestaña en correspondencia con el elemento 12 de estanqueidad está separada de la pared 7 de salida y se proporciona un surco 16 en esa zona para dar una línea frangible que se romperá si la presión de la compresión es lo suficientemente elevada. Si no hay tal presión elevada, por ejemplo, debido a que la distancia entre las partes 2A y 2B es suficiente para evitar una compresión excesiva, el elemento 12 de estanqueidad entre las partes 2A y 2B será suficiente para evitar una compresión excesiva, se comprimirá el elemento 12 de estanqueidad de una forma “normal”, es decir, no se romperá el surco 16, de forma que se obtenga un efecto de estanqueidad solamente por medio de compresión.

La figura 3b muestra otra realización, en la que el elemento 24 de estanqueidad es una cúspide doble, aproximadamente con forma de “M”, y el lado superior de la pared 7 de salida está dotado de un surco 23 lo suficientemente grande para alojar, si fuese necesario, la parte central del elemento de estanqueidad con forma de M cuando se comprime esta parte descendentemente.

La fig. 9 muestra otra realización posible de la invención, en la que un miembro 12 de estanqueidad está separado de la pared lateral 5 de la cápsula, de forma que, cuando se mueve el receptáculo 2A del dispositivo de elaboración con respecto a la segunda parte 2B, o viceversa, el receptáculo 2A está situado entre la pared lateral 5 de la cápsula y el miembro 12 de estanqueidad. La fig. 9 muestra la cápsula cuando ya está comprimida entre las partes 2A y 2B y se ha deformado el elemento 12 de estanqueidad. En esta realización, el espacio 20 se encuentra ubicado principalmente debajo de la porción de la pestaña entre el miembro 12 de estanqueidad y la pared lateral 5; cuando se comprime la pestaña, se gira el elemento de estanqueidad hacia la pared lateral 5 y puede hacer contacto con el receptáculo 2A para mejorar el efecto de estanqueidad.

Se debe de hacer notar que el borde 9 del receptáculo 2A del dispositivo de elaboración puede ser puesto contacto, al menos parcialmente, con la superficie lateral interna 12A del miembro de estanqueidad. Según una posible realización, véase, por ejemplo, la fig. 10, el receptáculo 2A puede ponerse en contacto tanto con la pared lateral 5 de la cápsula como con el miembro 12 de estanqueidad, en particular, con la superficie lateral interna 12A del miembro 12 de estanqueidad.

En la realización según la fig. 9, en la condición comprimida, el receptáculo 2A mueve descendentemente la porción 14 del reborde 6 de pestaña contra la pared exterior 7 y la segunda parte 2B del dispositivo de elaboración. Al hacerlo, el miembro 12 de estanqueidad gira, al menos parcialmente, hacia la superficie externa del receptáculo 2A, aumentando, así, el cierre hermético entre el receptáculo 2A y la cápsula. La realización mostrada en la fig. 10 es similar a la de la fig. 9 porque hay un espacio proporcionado entre el elemento 12 de estanqueidad y la pared lateral 5 de la cápsula, donde puede alojarse el borde 9 del receptáculo 2A durante el proceso de elaboración. En la realización de la fig. 10, no según la invención, la cavidad 20 en el lado inferior de la pestaña 6 está ubicada en la porción del lado inferior que va desde el elemento 12 de estanqueidad hasta el final de la pestaña 6. La porción 14 del lado inferior, entre la pared lateral 5 y el elemento 12 de estanqueidad es sustancialmente plana. La pared 7' de salida está fabricada de un papel metalizado conocido en la técnica y se proporciona la porción 2B del dispositivo de elaboración de una manera conocida en la técnica con elementos 7a de perforación que romperán el papel metalizado 7' durante el proceso de elaboración.

Como puede verse en la fig. 10, el lado inferior 11 tiene diferentes porciones que descansan en diferentes planos, en concreto, los planos Q, P y P': el plano P' está inclinado con respecto a los planos P y Q y los cruza. Los planos se encuentran con el eje A-A en diferentes niveles.

En otra realización, el lado superior 10 del reborde 6 de pestaña está dotado de una superficie plana mostrada mediante la línea discontinua L; en esta realización, como en la realización de la fig. 9, se obtiene la estanqueidad mediante la acción de presionar el receptáculo 2A en el lado del elemento 12 de estanqueidad, preferiblemente también en el lado de la pared lateral 5. Así, no es preciso que el elemento de estanqueidad tenga la forma de un triángulo o una arista que sobresalga del reborde 6 de pestaña; como se ha mencionado, el lado superior de la pestaña 6 puede ser plano (como en la línea L) y el elemento de estanqueidad puede tener la forma de un aumento en el grosor de la pestaña.

En esta realización, la presencia de la cavidad o del espacio 20 permitiría una deformación del elemento 12 de estanqueidad hacia el final de la pestaña, si fuese necesario, cuando es comprimido por el receptáculo 2A, especialmente cuando la compresión es lateral. En otras palabras, cuando el receptáculo comprime el elemento de estanqueidad, el espacio 20 es adecuado para “recibir” la parte de la pestaña 6 que es empujada contra la parte 2B del dispositivo de elaboración; en particular cuando el recorrido de compresión del receptáculo 2A es mayor que el recorrido estándar de compresión para el que está diseñado el elemento de estanqueidad, el espacio 20 puede acomodar, es decir, recibir, una porción deformada del reborde de la cápsula, para compensar el exceso de compresión en el elemento 12 de estanqueidad.

También se produce un efecto similar en la realización, no según la invención, de la fig. 11, en la que se proporciona el espacio 20 en el lado inferior de la pestaña en la porción 13 de la pestaña. Las figuras 10 y 11 también muestra una realización del reborde, que no está limitada a las realizaciones de dichas figuras 10 y 11, en las que el borde del reborde está dotado de una arista 22A que se extiende descendentemente con respecto a la pestaña. Las realizaciones mostradas están dotadas de una pared 7 que está formada por una tapa (véase, por ejemplo, la fig. 1) que está dotada de una abertura que comprende elementos autoperforantes 8. En la realización mostrada, la cápsula está dotada de un medio central 8 de salida, pero este único medio puede sustituirse por una pluralidad de elementos autoperforantes 8 en la pared inferior 7. La tapa que tiene dichos elementos autoperforantes (independientemente de su número y de su forma) está dotada, preferiblemente, internamente de nervaduras, si se fabrica de termoplástico inyectado, o plástico termoformado ondulado, para hacer la tapa más rígida y contribuir a la autoperforación de la tapa. Los elementos autoperforantes 8 comprenden una porción que sobresale, al menos en parte, de la superficie inferior 7b de la pared 7 de salida, que son frangibles bajo la acción de la fuerza mecánica ejercida por el dispositivo de elaboración y/o la fuerza ejercida por el agua suministrada a la cápsula. En particular, según se muestra en las vistas ampliadas de las figuras 4 y 5, los elementos 8 están definidos por una porción de grosor reducido 17 de la pared inferior que puede romperse cuando se presiona la parte del elemento 8 que sobresale de la pared 7 de salida contra la parte 2B del dispositivo de elaboración. Se pueden usar diferentes diseños para la zona de grosor reducido, para lograr un grado variable de facilidad de ruptura, dependiendo de la calidad deseada y del tipo de bebida. Por ejemplo, el grosor reducido puede extenderse horizontalmente hasta un plano en cualquiera de los lados de la zona frangible, o en ambos. Preferiblemente, una articulación garantiza que las nervaduras puedan oscilar y abrirse sin romperse completamente de la pared 7, aunque también se contemplan realizaciones que usan porciones completamente frangibles.

Se describe con mayor detalle este tipo de elementos autoperforantes en la solicitud de patente WO2007/063411, a nombre del solicitante.

Otro tipo de medio de salida tiene una pluralidad correspondiente de elementos salientes 8, pero el surco en la periferia de la nervadura está sustituido por un corte muy delgado, cuando la pared 7 no está presente, es decir, con una zona cortada de antemano, estando presente aún una porción de articulación; adicionalmente, en esta realización ejemplar, las nervaduras pueden sobresalir tanto hacia fuera como hacia dentro con respecto a la pared 7.

Se debe hacer notar que los elementos de salida mencionados anteriormente pueden abrirse, o ensancharse sus aberturas cortadas de antemano para proporcionar el paso libre deseado, bajo la acción de la fuerza mecánica, o por medio de la presión del líquido de elaboración, o como resultado de la acción combinada de la presión del líquido de elaboración con la fuerza mecánica ejercida por el dispositivo de elaboración.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Una cápsula (1) para preparar una bebida en un dispositivo de elaboración, que comprende un cuerpo hueco (3) que incluye una pared (4) de entrada, una pared (7) de salida que cierra dicho cuerpo de cápsula, una pared lateral (5) y un reborde (6) de pestaña, teniendo dicho reborde un lado superior (10) y un lado inferior (11), en donde la pared lateral (5) se extiende entre la pared (4) de entrada y el reborde (6) de pestaña, y por lo cual el lado superior (10) del reborde (6) de pestaña está más cerca de la pared (4) de entrada que el lado inferior (11) del reborde (6) de pestaña, en donde dicho lado inferior (11) del reborde (6) de pestaña comprende al menos dos porciones (13, 14) que se encuentran en dos o más planos (Q, P, P') que están a diferentes niveles con respecto al eje (A-A) de la cápsula, y dicha pared (7) de salida se extiende a lo largo de al menos parte de dicho reborde (6) de pestaña para proporcionar una tapa que tiene al menos una capa de material bajo dicho reborde de pestaña, en donde el lado inferior del reborde de pestaña carece de medios de perforación,

caracterizándose dicha cápsula porque:

hay un elemento (12) de estanqueidad situado en el lado superior de dicho reborde de pestaña y formado por al menos un elemento saliente que es circunferencial al cuerpo de cápsula (3), dicho reborde de pestaña del cuerpo de cápsula está separado verticalmente de la capa formada por la tapa al menos en la zona en la que está situado el elemento (12) de estanqueidad, dichos diferentes niveles proporcionan al menos un espacio (20) o cavidad (20) en el lado inferior del reborde de pestaña para recibir una porción del reborde (6) de pestaña cuando se comprime dicho elemento (12) de estanqueidad en dicho reborde de pestaña, y dicho espacio o cavidad está conectado al interior de la cápsula.

2. Una cápsula según la reivindicación 1 en donde dicho espacio (20) o cavidad (20) está situado, en dicho lado inferior, en una posición que está frente a dicho elemento de estanqueidad y/o adyacente a él.

3. Una cápsula según cualquier reivindicación 1 o 2 en donde al menos uno (P') de dichos planos cruza al menos uno de dichos otros planos (Q, P).

4. Una cápsula según cualquier reivindicación 1 a 3 en donde dicha tapa se selecciona entre una tapa de plástico y un elemento de papel metalizado.

5. Una cápsula según cualquier reivindicación 1 a 4 en donde dicho elemento (12) de estanqueidad está separado de dicha pared lateral (5) de la cápsula.

6. Una cápsula según cualquier reivindicación anterior en donde dicho lado inferior (11) del reborde (6) de pestaña tiene una primera porción (13) que se extiende desde dicho elemento (12) de estanqueidad hacia dicho borde exterior de la pestaña e incluye un primer plano (Q), y una segunda porción (14) que incluye al menos parte de dicho elemento de estanqueidad y que se extiende hasta la pared lateral (5) del cuerpo de cápsula y que incluye un segundo plano (P), estando el segundo plano (P) de dicha segunda porción (14) más cerca de la pared (4) de entrada de la cápsula que el primer plano (Q) de dicha primera porción (13) de la pestaña para proporcionar dicho espacio.

7. Una cápsula según cualquier reivindicación 1 a 4 en donde dicho lado inferior (11) del reborde (6) de pestaña tiene una primera porción (13) que se extiende desde dicho elemento (12) de estanqueidad hacia dicho borde exterior de la pestaña y una segunda porción (14) que incluye al menos parte de dicho elemento de estanqueidad y que se extiende hasta la pared (5) del cuerpo de cápsula, en donde dicho al menos un espacio o cavidad (20) está situado en dicha primera porción (13), que opcionalmente incluye parte de la pestaña frente a dicho elemento (12) de estanqueidad.

8. Una cápsula según cualquier reivindicación anterior en donde dicho elemento (12) de estanqueidad tiene una sección transversal que tiene la forma de un triángulo truncado, extendiéndose los lados de dicho triángulo desde dicho reborde (6) de pestaña.

9. Una cápsula según cualquier reivindicación anterior en donde dicho elemento (12) de estanqueidad comprende una porción que tiene una sección transversal sustancialmente triangular con dos lados dispuestos en dos líneas rectas que se extienden desde dicha superficie superior del reborde (6) de pestaña y definen un ángulo superior (a) de dicho triángulo que se encuentra dentro del intervalo de 35 - 120°.

10. Una cápsula según cualquier reivindicación anterior en donde dicha pestaña tiene una porción periférica (22A) que está dirigida hacia abajo.

11. Un sistema de preparación de bebidas que comprende una cápsula (1) según cualquier reivindicación 1 a 10, incluyendo el dispositivo de elaboración una primera parte con un receptáculo (2A) para alojar al menos parte de dicha cápsula y una segunda parte (2B) que coopera con dicha primera parte en la elaboración de la bebida a partir de dicha cápsula, siendo móviles dichas partes primera y/o segunda, en donde dicho receptáculo (2A) tiene un borde inferior (9) que entra en contacto con dicho elemento (12) de estanqueidad para comprimirlo contra dicha segunda parte (2B) para proporcionar un cierre hermético con la cápsula durante un proceso de preparación de una bebida, en donde dicho al menos un espacio (20) o cavidad es adecuado para recibir al menos parte de dicho reborde (6) de pestaña que está comprimido contra dicha segunda parte (2B) del dispositivo de elaboración por dicha primera parte (2A).

12. Un proceso de preparación de una bebida a partir de una cápsula según cualquier reivindicación 1 a 10 en un sistema de preparación de bebidas según la reivindicación 11, comprendiendo dicho dispositivo de elaboración una primera parte (2A) y una segunda parte (2B) mutuamente amovibles, en donde dicho elemento de estanqueidad es comprimido por dicha primera parte y es movido hacia dicha segunda parte junto con una porción del reborde de pestaña de la cápsula, en donde dicho al menos un espacio (20) o cavidad recibe al menos parte de dicho reborde (6) de pestaña que está comprimido contra dicha segunda parte (2B) del dispositivo de elaboración por dicha primera parte (2A).

13. Un proceso según la reivindicación 12 en donde se suministra un fluido de elaboración al interior de la cápsula y dicho fluido de elaboración alcanza una zona debajo del elemento de estanqueidad y/o del reborde de pestaña de la cápsula para contrarrestar, al menos en parte, la presión mecánica de dicha primera parte.