ES2971888T3 - Un método para producir una cápsula para preparar una bebida a partir de dicha cápsula - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método para producir una cápsula (2) que contiene una sustancia para la preparación de una bebida extrayendo la sustancia mediante el suministro de agua a presión en la cápsula en un dispositivo de preparación de bebida (1), comprendiendo el método: preformar un cuerpo de cápsula de aluminio (3) que tiene un eje central del cuerpo de la cápsula (4), estando provisto el cuerpo de la cápsula de un fondo (5), una pared lateral (6) y una pestaña (7) que se extiende hacia afuera; comprendiendo dicha brida (7) que se extiende hacia afuera una pared exterior anular (14) y un rebaje anular (16) entre la pared exterior anular (14) y la pared lateral (6); comprendiendo dicho hueco anular (16) una pared inferior anular (17), una pared saliente interior (18) y una pared saliente exterior (19), extendiéndose ambas paredes salientes (18, 19) en una dirección hacia el fondo (5) de el cuerpo de la cápsula, - colocar un miembro de sellado (9) en el rebaje anular (16) en la brida (7) que se extiende hacia afuera, y - fijar una cubierta (8) a la brida (7) que se extiende hacia afuera en la dirección opuesta a la parte inferior (5) del cuerpo de la cápsula (3), cerrando la tapa la cápsula. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Un método para producir una cápsula para preparar una bebida a partir de dicha cápsula
La invención se refiere a un método para producir una cápsula que contiene una sustancia para la preparación de una bebida al extraer la sustancia por medio del suministro de agua a presión en la cápsula.
La cápsula producida de acuerdo con el método se utiliza en un sistema para preparar una bebida a partir de una cápsula utilizando un agua suministrada a presión en la cápsula que comprende: un dispositivo de preparación de bebidas que comprende un miembro de cierre para recibir la cápsula y la cápsula.
Dicha cápsula y sistema se conocen a partir de los documentos EP1654966B1, EP2151313B1 y EP2318199B1.
En el sistema y método conocidos, la cápsula se proporciona con un miembro de sellado con medios elásticos de caucho en una transición entre una pared lateral de una porción del cuerpo y la porción del borde que se extiende desde la misma. El miembro de sellado forma una porción continua que se distribuye alrededor de la transición circunferencial desde el borde hasta la pared lateral de la cápsula. La superficie exterior de los medios de sellado curados es lineal o similar a un menisco cuando se ve en una vista transversal y el grosor del miembro de sellado disminuye continuamente hacia el extremo en la pared lateral de la porción del cuerpo de la base y el extremo en la porción del borde, respectivamente.
Además, en el sistema conocido, el dispositivo comprende un miembro de cierre (también denominado" jaula de cápsula”) y un miembro de cierre (también denominado"porta cápsulas”) y un mecanismo manual o automático para el desplazamiento relativo del miembro de cierre y el miembro de cierre. El mecanismo operado manualmente o automático aplica una fuerza sobre el miembro de sellado de la cápsula cuando el miembro de cierre se cierra sobre el miembro de cierre. Esta fuerza debe garantizar el sellado hermético entre el miembro de cierre y la cápsula para que no haya desvío de agua y esencialmente toda el agua pase a través de la cápsula. Debido a que el mecanismo operado manualmente o automático se dispone para moverse en relación con la base, las capacidades de sellado del sistema pueden depender de la presión del agua inyectada por los medios de inyección de agua. Si la presión del agua aumenta, la fuerza entre el miembro de sellado de la cápsula y el extremo libre del miembro de cierre también aumenta y, por lo tanto, también aumenta la fuerza entre el miembro de sellado de la cápsula y el extremo libre del miembro de cierre. Por lo tanto, el miembro de sellado de la cápsula se debe disponer de tal manera que al alcanzar la presión máxima de agua, el miembro de sellado aún debe proporcionar un contacto de sellado hermético entre el miembro de cierre y la cápsula.
Sin embargo, el miembro de sellado también se debe disponer de tal manera que antes de, o al comienzo de, la elaboración de bebidas cuando la presión del agua en el miembro de cierre fuera de la cápsula es relativamente baja, el miembro de sellado también proporciona un contacto de sellado de agua entre el miembro de cierre y la cápsula. Si al comienzo de la elaboración de bebidasno existe un contacto de sellado de agua entre la cápsula y el miembro de cierre, se producirán fugas. Sin embargo, si se produce una fuga, es posible que la presión en el miembro de cierre y fuera de la cápsula no aumente lo suficiente como para aumentar la fuerza sobre el miembro de sellado por medio del extremo libre del miembro de cierre si el mecanismo operado manualmente o automático mueve el miembro de cierre hacia el miembro de cierre (porta cápsulas). Solo si hay un sellado inicial suficiente, la presión en el miembro de cierre aumentará, por lo que también aumentará la fuerza del extremo libre del miembro de cierre que actúa sobre el miembro de sellado de la cápsula para proporcionar un contacto de sellado de agua suficiente. Más aún, este aumento de la presión del agua fuera de la cápsula también proporciona un aumento de la presión del agua dentro de la cápsula, lo cual es esencial si la cápsula se proporciona con una tapa que se dispone para abrirse en los miembros de alivio del porta cápsulas (también denominada placa de extracción) del dispositivo de preparación de bebidas bajo la influencia de la presión del fluido en la cápsula.
De lo anterior se deduce que el miembro de sellado es un miembro que es muy crítico en el diseño. Debe ser capaz de proporcionar un contacto de sellado de agua entre el miembro de cierre y la cápsula a una presión de fluido relativamente baja si solo se aplica una fuerza relativamente pequeña sobre el miembro de sellado por medio del extremo libre del miembro de cierre, pero también se debe proporcionar un contacto de sellado de agua a una presión de fluido mucho más alta en el miembro de cierre fuera de la cápsula si se aplica una fuerza más alta por medio del extremo libre del miembro de cierre al miembro de sellado de la cápsula. En particular, cuando el extremo de contacto libre del miembro de cierrese proporciona con ranuras abiertas que se extienden radialmente y que actúan como paso de entrada de aire una vez que se libera la fuerza entre el miembro de cierre y el porta cápsulas, de tal manera que sea más fácil para el usuario sacar la cápsula, el miembro de sellado también debe poder 'cerrar' las ranuras abiertas que se extienden radialmente para proporcionar un sellado eficaz.
Es un objeto de la invención proporcionar un método para producir una cápsula alternativa con un miembro de sellado y un método de producción relacionado, que proporcione un sellado hermético satisfactorio con el miembro de sellado tanto a una presión de agua relativamente baja si solo se aplica una fuerza relativamente pequeña sobre el miembro de sellado por medio del extremo libre del miembro de cierre (a veces también denominado sello inicial) como a unapresión de agua mucho mayor si se aplica una fuerza mayor (por ejemplo, durante la elaboración de bebidas) por medio del extremo libre del miembro de cierre al miembro de sellado de la cápsula, incluso en el caso de un miembro de cierre cuyo extremo de contacto libre se proporciona con ranuras abiertas que se extienden radialmente y son más fáciles de producir. También es un objetoproporcionar una solución más rentable en comparación con la de los documentos WO2004/184653A1, EP2151313B1 y EP2318199B1 mientras mantiene una superficie suficiente necesaria para adherir la tapa de la cápsula al cuerpo.
Resumen de la invención:
De acuerdo con la invención, se propone un método para producir una cápsula que contiene una sustancia para la preparación de una bebida al extraer la sustancia por medio del suministro de agua a presión en la cápsula en un dispositivo de preparación de bebidas, de acuerdo con la reivindicación 1.
Con más detalle, el método comprende las siguientes etapas:
- preformar un cuerpo (3) de cápsula de aluminioque tiene un eje (4) del cuerpo de cápsula central, el cuerpo de cápsulase proporciona conun fondo (5), una pared (6) lateral y un reborde (7) que se extiende hacia afuera; dicho reborde (7) que se extiende hacia afueracomprende una pared (14) exterior anular y una hendidura (16) anular entre la pared (14) exterior anular y la pared (6) lateral; dicha hendidura (16) anularcomprende una pared (17) inferior anular, una pared (18) saliente interior y una pared (19) saliente exterior, ambas paredes (18, 19) salientes que se extienden en dirección hacia el fondo (5) del cuerpo de cápsula,
- colocar un miembro (9) de sellado en la hendidura (16) anular en el reborde (7) que se extiende hacia el exterior, y
- adherir una tapa (8) al reborde (7) que se extiende hacia el exterior en la dirección opuesta al fondo (5) del cuerpo (3) de cápsula, la tapa que cierra la cápsula.
En las reivindicaciones dependientes se presentan características adicionales del método propuesto.
En una etapa adicional, que ocurre antes de la etapa de adherirla tapa al reborde que se extiende hacia el exterior, el cuerpo de cápsula se llena con una sustancia para la preparación de una bebida. Dicha sustancia puede ser café tostado y molido.
De acuerdo con la invención, el miembro de sellado comprende un material polimérico y el material polimérico se coloca en la hendidura anular y no se extiende sobre la pared exterior anular.
A partir de la disposición propuesta, la pared exterior anular se extiende preferiblemente hacia afuera en una dirección sustancialmente transversal al eje del cuerpo del cuerpo de cápsula. La pared saliente interior y la pared saliente exterior de la hendidura anular se extienden en una dirección más cercana (menos angulada) a una dirección paralela al eje del cuerpo que la dirección a la que se extiende la pared exterior anular. Como resultado, la pared exterior anular forma una superficie adecuada para el sellado de la tapa, mientras que las paredes interiores salientes forman superficies adecuadas para delimitar el miembro de sellado y reducir la cantidad de material polimérico.
Por lo tanto, la ubicación del material polimérico se controla mejor para garantizar la estanqueidadprecisamente donde se necesita. Al controlar la deformación del material polimérico en la hendidura anular, la estanqueidad se puede realizar incluso a una presión de agua relativamente baja. La cantidad de material polimérico requerido también se reduce, mientras que la superficie para la adhesión de la tapa de la cápsula al reborde que se extiende hacia el exterior sigue siendo suficiente. Preferiblemente, la distancia entre la pared saliente interior y la pared saliente exterior sea de tal manera que el extremo de contacto libre del elemento anular se coloque entre las dos paredes.
Por lo tanto, la deformación compresiva de las paredes salientes se evita ventajosamente, y la deformación compresiva solo se aplica sobre el miembro de sellado en la hendidura anular. Por lo tanto, la proyección evita que el miembro de sellado se deforme hacia afuera y lo mantiene con suficiente rigidez. Como resultado, se controla la deformación del miembro de sellado y se puede obtener un sellado satisfactorio con una cantidad muy pequeña de material polimérico de sellado.
Adicionalmente, la cantidad de material polimérico del miembro de sellado colocado en la hendidura (16) anular está comprendida entre 20 y 30 mg, preferiblemente alrededor de 25 mg, lo que representa un ahorro de alrededor del 50 % en comparación con el miembro de sellado de la técnica anterior.
Durante la preformación del cuerpo de cápsula, se forma un borde curvado que se extiende desde la pared exterior anular.
Preferiblemente, la cápsula comprende una proyección exterior que se extiende hacia el fondo del cuerpo desde el reborde que se extiende hacia el exterior y que comprende la pared saliente exterior. Además, la proyección exterior tiene una cavidad anular que se extiende en el lado del reborde que se extiende hacia el exterior dirigido hacia la tapa, lo que comprende la pared saliente exterior delahendidura, una pared superior o línea y una segunda pared saliente exterior dirigida hacia el fondo del cuerpo.
Con una estructura tan hueca, la proyección es lo suficientemente rígida como para controlar la deformación del miembro de sellado en la hendidura anular tanto a una presión de fluido relativamente baja durante el cierre del miembro de cierre como a una presión alta durante la elaboración de bebidas. La proyección también se puede formar ventajosamente en el cuerpo de aluminio de la cápsula.
En un modo, la pared saliente interior de la hendidura anular se forma como parte de la pared lateral del cuerpo. Esto proporciona una disposición ventajosamente simplificada del cuerpo de cápsula.
En otro modo, la cápsula comprende una segunda proyección que se extiende hacia el fondo del cuerpo desde el reborde que se extiende hacia el exterior. Además, la segunda proyección tiene una cavidad anular que se extiende en el lado del reborde que se extiende hacia el exterior dirigida hacia la tapa, comprendiendo de esta manera la pared saliente interior dela hendidura, una pared o línea superior y una segunda pared saliente interior dirigida hacia el fondo del cuerpo.
Preferiblemente, el ancho más grande de la hendidura anular es al menos dos veces más pequeño que el ancho (D) del reborde que se extiende hacia el exterior. En particular, el mayor ancho delahendidura anular es preferiblemente menor de 1.9 mm, más preferiblemente comprendido entre 1.0 y 1.5 mm. La cantidad máxima de material polimérico también es preferiblemente menor de 40 mg, más preferiblemente comprende entre 20 y 35 mg, más preferiblemente 22-28 mg.
Además, la primera y/o segunda proyección tienen preferiblemente una altura entre 0.1 y 1.5 mm, preferiblemente entre 0.5 y 1.0 mm, en relación con la pared inferior anular de la hendidura anular. Es importante adaptar la altura de las proyecciones al grosor de la capa de material polimérico para que todo el material esté contenido en la hendidura anular y no se extienda más allá ni se desborde.
La primera y/o segunda proyecciones se obtiene/n preferiblemente por gofrado o estampado profundo. La pared saliente exterior que delimita hacia el exterior la hendidura anular tiene preferiblemente un diámetro, en su base, mayor de 31.7 mm, más preferiblemente comprendido entre 31.8 mm y 32.0 mm. La pared saliente interior hacia el interior que delimita la hendidura anular tiene preferiblemente un diámetro, en su base, menor de 29.9 mm, preferiblemente entre 29.85 y 29.70.
De acuerdo con un aspecto, la tapase adhiere a la pared exterior anular y/o a la pared inferior anular de la hendidura anular.
Por lo tanto, la superficie de adhesión de la tapa al cuerpo de cápsula sigue siendo suficiente para crear una unión fuerte que resista las presiones internas en la cápsula.
Preferiblemente, la tapa se adhiere al reborde que se extiende hacia el exterioral sellarlo o soldarlo con capa(s) de sellador adecuadas proporcionadas entre el reborde que se extiende hacia el exterior y la tapa.
En un aspecto, la pared saliente interior y/o la pared saliente exterior de la hendidura anularse distancian de tal manera que en uso al cerrar el miembro de cierre, el miembro de sellado se comprime por el extremo de contacto libre del elemento anular y el material polimérico del miembro de sellado fluye entre las paredes salientes internas y/o externas sobre las fuerzas de compresión del extremo de contacto libre de tal manera que ejerzan una fuerza axial y radialsobre el extremo de contacto libre del elemento anular cuando la cápsula se coloca en el miembro de cierre del dispositivo de preparación de bebidas y el miembro de cierre se cierra por medio del miembro de cierre del dispositivo de preparación de bebidas.
Por lo tanto, al cerrarse, ya tanto un esfuerzo axial como un esfuerzo radial del miembro de sellado ejercen sobre el elemento anular, proporcionando de esta manera un sello efectivo capaz de 'cerrar' las ranuras abiertas que se extienden radialmente del elemento anular.
En un aspecto posible, la pared saliente interior y/o la pared saliente exterior de la hendidura anularse inclinan con respecto a la pared inferior anular de la hendidura anular en un ángulo entre 45 y 85 grados.
Dicha configuración en ángulo puede mejorar la distribución del material de sellado en la hendidura, pero también reducir la cantidad total necesaria para un efecto de sellado equivalente.
El material polimérico del miembro de sellado puede ser un material polimérico compresible. Se puede aplicar en forma viscosa o líquida y endurecerse una vez aplicado en la hendidura. El material polimérico es caucho de grado alimenticio, elastómero termoplástico (TPE) o un polímero o copolímero, preferiblemente blando. Los polímeros blandos o copolímeros tienen generalmente una dureza a temperatura ambiente (20 °C) menor de o igual a 50 Shore A. En particular, el material polimérico se puede seleccionar entre el grupo que consiste en: caucho de silicona, EPDM, poliuretano, estireno TPE (por ejemplo, copolímero de bloque de estireno), poliéster TPE (por ejemplo, copolímero de bloque de éter-éster), poliamida TPE (por ejemplo, copolímero de bloque de éter-amida), poliolefina (por ejemplo, polietileno, polipropileno) y combinaciones de los mismos.
Además, o alternativamente, el material polimérico es una espuma, una esponja o un sólido no espumado.
En algunas realizaciones complementarias, la hendidura anular puede incluir además un inserto tal como una rejilla o piezas pequeñas tales como microperlas o un relleno incrustado en el material de sellado polimérico.
La invención es en particular adecuada para la producción de una cápsula aplicada a una realización de un sistema de preparación de bebidas. La cápsula fabricada utilizando el método de invención se podrá utilizar en un sistema para preparar una bebida a partir de una cápsula utilizando agua a presión en la cápsula, comprende:
- un dispositivo de preparación de bebidas que comprende un miembro de cierre para recibir la cápsula, en el que el miembro de cierre comprenda medios de inyección de agua para suministrar agua a presión a la cápsula, un miembro de cierre tal como una placa de extracción para cerrar el miembro de cierre del dispositivo de preparación de bebidas, en el que el miembro de cierre del dispositivo de preparación de bebidas comprende además un elemento anular que tiene un eje central del elemento anular y un extremo de contacto libre, dicho extremo de contacto libre del elemento anular se proporciona opcionalmente con una pluralidad de ranuras abiertas que se extienden radialmente;
- y una cápsula de acuerdo con lo mencionado anteriormente y,
- en la que el extremo de contacto libre del elemento anular se dispone para comprimir la capa de material polimérico en la hendidura anular cuando el miembro de cierrese cierre por medio del miembro de cierre.
En el sistema, la cápsula se dispone de tal manera que la distancia entre las paredes salientes internas y externasde la hendidura anular es tal que el extremo de contacto libre del elemento anular entra en la hendidura anular entre las paredes salientes internas y externas. Además, el extremo de contacto libre del elemento anular entra en la hendidura anular de tal manera que el material polimérico fluye entre las paredes salientes internas y/o externas sobre las fuerzas de compresión del extremo de contacto libre, de tal manera que ejerza una fuerza axial y radial sobre el extremo de contacto libre del elemento anular cuando la cápsula se coloca en el miembro de cierre del dispositivo de preparación de bebidas y el miembro de cierre se cierra por medio del miembro de cierre del dispositivo de preparación de bebidas. La invención también se puede resumir como un método para producir una cápsula para la preparación de una bebida al extraer la sustancia en un dispositivo de preparación de bebidas, que comprende:
- un cuerpo de cápsula de aluminio con un fondo, una pared lateral y un reborde que se extiende hacia el exterior, - una tapaadherida al reborde que se extiende hacia el exterior y,
- un miembro de sellado en el reborde que se extiende hacia el exterior para proporcionar un contacto de sellado al agua con un miembro de cierre del dispositivo de preparación de bebidas; en el que el miembro de sellado comprende al menos una capa anular de material polimérico colocado en el reborde que se extiende hacia el exterior en el que en uso en el dispositivo, el miembro de sellado está comprimido y en la que el reborde que se extiende hacia el exterior comprende una hendidura anular con una pared inferior anular, y una pared saliente interior y una pared saliente exterior, ambas paredes salientes que se extienden en dirección hacia el fondo del cuerpo de cápsula y en las que la capa anular del material polimérico está completamente contenido en la hendidura anular y el ancho más grande de la hendidura anular es al menos dos veces más pequeño que el ancho (D) del reborde que se extiende hacia el exterior. Breve descripción de los dibujos:
La invención se aclarará ahora por medio de ejemplos, no limitantes, que se refieren al dibujo, en el que:
La Fig. 1 muestra una representación esquemática de una realización de un sistema utilizado para extraer una cápsula producida de acuerdo con el método de la invención;
La Fig. 2 en una vista en perspectiva muestra una realización de un dispositivo de preparación de bebidas de un sistema utilizado para extraer una cápsula producida de acuerdo con el método de la invención que muestra el extremo de contacto libre del miembro de cierre del dispositivo de preparación de bebidas con la pluralidad de ranuras abiertas que se extienden radialmente;
La Fig. 3 muestra en sección transversalun detalle ampliado de una cápsulade la técnica anterior que muestra el reborde que se extiende hacia el exterior y el miembro de sellado;
La Fig. 4 muestra un detalle ampliado del reborde que se extiende hacia el exterior de la cápsulade la técnica anterior cuando se acopla con el elemento anular del dispositivo de preparación de bebidas;
La Fig. 5 en sección transversal muestra un detalle ampliado de una cápsula producida de acuerdo con la invención de acuerdo con un primer modo que muestra el reborde que se extiende hacia el exterior y el miembro de sellado;
La Fig. 6 muestra un detalle ampliado del reborde que se extiende hacia el exterior de la cápsula de la Fig. 5 cuando se acopla con el elemento anular del dispositivo de preparación de bebidas;
La Fig. 7 en sección transversal muestra un detalle ampliado de una cápsula producida de acuerdo con la invención de acuerdo con un segundo modo que muestra el reborde que se extiende hacia el exterior y el miembro de sellado;
La Fig. 8 muestra un detalle ampliado del reborde que se extiende hacia el exterior de la cápsula de la Fig. 7 cuando se acopla con el elemento anular del dispositivo de preparación de bebidas;
La Fig. 9 muestra un detalle ampliado del reborde que se extiende hacia el exterior de la cápsula de acuerdo con otra realización cuando se acopla por el elemento anular del dispositivo de preparación de bebidas.
Descripción detallada de los dibujos:
La Fig. 1 muestra una representación esquemática, en vista transversal, de una realización de un sistema para preparar una bebida potable a partir de una cápsula utilizando un fluido suministrado a presión en la cápsula. El sistema 1 comprende una cápsula 2 y un dispositivo 1 de preparación de bebidas. El dispositivo 1 comprende el miembro 26 de cierre para sujetar la cápsula 2. El dispositivo 2 comprende ademásun miembro 10 de cierre, tal como una placa de extracción, para soportar la cápsula 2.
En la Fig. 1 se dibuja un espacio entre la cápsula 2, el miembro 26 de cierre y la placa 10 de extracción para mayor claridad. Se apreciará que, en uso, la cápsula 2 puede estar en contacto con el miembro 26 de cierre y el miembro 10de placade extracción. Comúnmente, el miembro 26 de cierre tiene una conformación complementaria a la conformación de la cápsula 2. El dispositivo comprende además medios 27 de inyección de agua para suministrar una cantidad de agua, a una presión en el rango de 6-20 bar, preferiblemente entre 10 y 18 bar, a la cápsula 2 intercambiable.
En el ejemplo mostrado en la Fig. 1, la cápsula 2 intercambiable comprende un cuerpo 3 de cápsula de aluminio que tiene un eje 4 del cuerpo de cápsula central y una tapa 8 de aluminio. En el presente contexto, se entiende que el significado de 'aluminio' incluye también la aleación de aluminio. En este ejemplo, el cuerpo 3 de cápsula de aluminio comprende una pared 6 lateral, un fondo 5 que cierra la pared lateral en un primer extremo y un reborde 7 que se extiende hacia el exterior que se extiende hacia afuera de la pared 6 lateral en un segundo extremo opuesto al fondo 5. La pared 6 lateral, el fondo 5 y la tapa 8 encierran un espacio 28 interior que comprende una sustancia para la preparación de una bebida alextraer y/o disolver la sustancia. Preferiblemente la sustancia es de 5-20 gramos, preferiblemente 5-10 gramos, más preferiblemente 5-7 gramos de café tostado y molido para la preparación de una sola bebida. La cápsula se sella inicialmente, es decir, se cierra herméticamente antes de uso.
El sistema 1 de la Fig. 1 comprende los miembros 30 de perforación inferiores para perforar o rasgar el fondo 5 de la cápsula 2 para crear al menos una abertura 31 de entrada en el fondo para suministrar el agua al producto extraíble a través de la(s) abertura(s) de entrada. El sistema 1 de la Fig. 1 comprende además los miembros 32de perforación de tapa, incorporados en el presente documento como protuberancias de tipo piramidal del miembro 10 de cierre, para perforar la tapa 8 de la cápsula 2. Los medios de perforación de la tapa 32 se pueden disponer para rasgar la tapa una vez que una presión (fluida) dentro del espacio 29 interior exceda un umbral de presión y presione la tapa contra los medios de perforación de la tapa con suficiente fuerza. La tapa puede ser de aluminio y/o polimérica y estar dispuesta para abrirse en el miembro 10 de cierre del dispositivo de preparación de bebidas bajo la influencia de la presión del fluido (por ejemplo, creada por la combinación presurizada de agua, gas y sólidos) en la cápsula.
La cápsula 2 comprende además un miembro 9 de sellado que se dispone en el reborde 7 que se extiende hacia el exterior para proporcionar un contacto de sellado hermético a los líquidos con el miembro 26 de cierre cuando la cápsula se coloca en el miembro de cierre y el miembro de cierre se cierra por medio de la placa de extracción o el miembro 10 de cierre, de tal manera queel reborde que se extiende hacia el exterior de la cápsula y al menos una porción del miembro de sellado se acoplan en forma de sellado entre el miembro de cierre y la placa de extracción. Esto significa que se establece un contacto de sellado hermético entre el miembro de sellado y el extremo de contacto libre.
Como se muestra en la Fig. 2, el miembro 26 de cierre del dispositivo de preparación de bebidas comprende un elemento 11 anular que tiene un eje 12 anular centraly un extremo 13 de contacto libre. El miembro 26 de cierrese puede formar por varias piezas, que incluyen un elemento 11 anular separado unido a un elemento 41 base, como se ilustra en la Fig. 2. Alternativamente, el miembro 26 de cierrese puede formar por una sola pieza que incluye el elemento 11 anular integral al resto del miembro, como se ilustra en la Fig. 1. El extremo 13 de contacto libre del elemento anular se puede proporcionar con una pluralidad de ranuras 40 abiertas que se extienden radialmente. La pluralidad de ranuras 40 abiertas que se extienden radialmente están separadas uniformemente entre sí en dirección tangencial del extremo de contacto libre del elemento 11 anular. El ancho tangencial más largo de cada ranura es de 0.9-1.1 mm, preferiblemente de 0.95 a 1.05 mm, en el que una altura máxima de cada ranura en dirección axial del miembro 6 de cierre es de 0.01 a 0.09 mm, preferiblemente de 0.03 a 0.07 mm. El número de ranuras 40 se encuentra en el rango de 90 a 110.
Usualmente, el ancho radial del extremo libre en la ubicación de las ranuras 40 es de 0.05-0.9 mm, más específicamente de 0.2-0.7 mm, más específicamente de 0.3-0.55 mm.
Una realización de una cápsula producida de acuerdo con la invención se muestra más detalladamente en las Fig. 5 y 6. En la realización mostrada, el diámetro exterior del reborde que se extiende hacia el exterior es mayor que el diámetro del fondo 5 de la cápsula. En la realización mostrada, el diámetro exterior del reborde 7 que se extiende hacia el exterior es de aproximadamente 37.1 mm y el diámetro del fondo 5 es de aproximadamente 23.3 mm. El grosor del cuerpo 3 de cápsula de aluminio puede estar entre 20 y 200 micrómetros.
En la realización mostrada, el grosor de la pared de la tapa 8, cuando está hecha de aluminio, es de aproximadamente 40 micrómetros. El grosor de la pared de la tapa de aluminio es preferiblemente menor que el grosor del cuerpo 3 de cápsula de aluminio.
La pared 6 lateral del cuerpo 4 de cápsula tiene un extremo 33 libre opuesto al fondo. El diámetro interior del extremo 33 libre de la pared lateral del cuerpo de cápsula de aluminio es de aproximadamente 29.5 mm. El reborde 7 que se extiende hacia el exterior se extiende desde ese extremo 33 libre en una dirección al menos sustancialmente transversal al eje 4 del cuerpo de cápsula central. El reborde 7 que se extiende hacia el exterior puede comprender un borde 15 exterior curvado. En la realización mostrada, el borde 15 exterior curvado del reborde que se extiende hacia el exterior tiene una dimensión mayor de aproximadamente 1.2 milímetros. La distancia d entre el extremo 33 libre de la pared 6 lateral del cuerpo 3 de cápsula de aluminio y un borde interior del borde 15 exterior curvado es de aproximadamente 2.7 mm, mientras que la distancia D entre el extremo 33 libre de la pared lateral del cuerpo de cápsula de aluminio y un borde más externo del reborde que se extiende hacia el exterior es de unos 3.9 milímetros. El mayor ancho (distancia radial) de la hendidura 16 anular es preferiblemente menor que el doble de la distancia D. Por lo tanto, el mayor ancho de la hendidura anular puede ser menor de 1.9 mm, preferiblemente entre 1 y 1.5 mm. El diámetro alrededor del eje del cuerpo de cápsula central del borde interior del borde 15 exterior curvado es preferiblemente de al menos 34.7 mm.
Una cápsulade la técnica anterior está representada en las Fig. 3 y 4 y descrita, por ejemplo, en los documentos EP2151313B1 y EP2318199B1. Dicha cápsula se puede recibir en el dispositivo de preparación de bebidas representado en la Fig. 1 de manera hermética a los líquidos. La cápsula comprende un cuerpo 3 con un fondo 5, una pared 6 lateral y un reborde 7 que se extiende hacia el exterior. La cápsula comprende una tapa 8 que se une al reborde 7 que se extiende hacia el exterior en la dirección opuesta al fondo del cuerpo. La superficie de adhesión anular proporcionada por el reborde que se extiende hacia el exterior es relativamente grande, lo que proporciona una unión fuerte con poco riesgo de delaminación, tal como debido a la presión del gas (por ejemplo, carbónico y/o nitrógeno) cuando la cápsula está cerrada antes de perforar o debido a la presión del fluido durante la elaboración de bebidas. La adhesión se obtiene generalmente al soldar con la(s) capa(s) de selladoradecuada(s) entre el reborde 7 que se extiende hacia el exterior y la tapa 8.
Para el acoplamiento de sellado hermético a líquidos con el dispositivo al cerrarse, la cápsula comprende un miembro 9 de sellado en el reborde 7 que se extiende hacia el exterior para proporcionar un contacto de sellado de agua con un miembro 26 de cierre del dispositivo de preparación de bebidas cuando la cápsula se coloca en el miembro de cierre del dispositivo y el miembro de cierre se cierra por medio de un miembro 10 de cierretal como la placa de extracción. En dicha configuración ilustrada en la Fig. 4, el reborde 7 que se extiende hacia el exterior y una parte del miembro 9 de selladose acoplan con sellado entre el miembro 26 de cierre y el miembro 10 de cierre del dispositivo (miembro 10 de cierre en líneas punteadas). En particular, el extremo 13 de contacto libre del elemento 11 anular comprime el miembro de sellado, especialmente, junto al extremo libre de la pared lateral donde el miembro de sellado es más grueso. El miembro de sellado es resistente y forma una porción continua que se distribuye alrededor de la transición circunferencial desde el reborde hasta la pared lateral de la cápsula. La superficie exterior de los medios de sellado es lineal (inclinada) o similar a un menisco cuando se ve en una vista transversal. El grosor del miembro de sellado disminuye continuamente hacia el extremo en la pared 6 lateral desde el extremo 33 libre. El grosor también disminuye hacia el extremo 15 exterior curvado en el reborde 7 que se extiende hacia el exterior. El miembro de sellado generalmente se aplica en estado viscoso y líquido sobre el reborde 7 que se extiende hacia el exterior, se calienta, lo que provoca la migración del miembro de sellado sobre la superficie del reborde y la pared lateral y luego se cura. Con dicha configuración de miembro de sellado, una cantidad significativa de material de sellado no participa en el acoplamiento de sellado del miembro de sellado con el miembro 26 de cierre. De hecho, el contacto de sellado entre el extremo 13 de contacto libre y el miembro 9 de sellado se concentra en una parte más pequeña del reborde 7 que se extiende hacia el exterior y en el área de transición con la pared lateral en el extremo 33 libre de la pared lateral.
La cápsula producida de acuerdo con la invención de acuerdo con un primer modo posible se ilustra en las Figs. 5 y 6. En este caso, el miembro 9 de sellado está contenido en una hendidura 16 anular del reborde 7 que se extiende hacia el exterior. La hendidura anular comprende una pared 17 inferior anular, una pared 19 saliente exterior y una pared 18 saliente interior. La pared 18 saliente interior forma parte de la propia pared 6 lateral y se extiende desde el extremo 33 libre de la pared lateral. La pared 19 saliente exterior forma parte de unaproyección 21 exterior. La proyección 21 exterior se extiende hacia el fondo 5 del cuerpo de cápsula desde el reborde 7 que se extiende hacia el exterior. Además, comprende una pared 23 superior y una segunda pared 24 saliente exterior. El saliente tiene una cavidad 22 que se extiende en el lado del reborde 7 que se extiende hacia el exterior dirigida a la tapa 8. La cavidad puede ser hueca, pero puede estar bien rellena o lisa. La hendidura 16 anular forma parte únicamente del reborde 7 que se extiende hacia el exterior y que se extiende hacia afuera por una pared 14 exterior anular. La tapa 8 se fija preferiblemente, por ejemplo, mediante soldadura, a la pared 14 exterior anular. La tapa 8 también se puede adherir ventajosamente, tal como, al soldar a la pared inferior delahendidura. Por lo tanto, la pared exterior anular es preferiblemente plana para proporcionar una superficie de adhesión adecuada a la tapa. Como “plana” es, la superficie no está incurvada (convexa o cóncava) en la dirección transversal, sino que la superficie se puedeestructurar, tal como con estrías o pequeñas imperfecciones de la superficie. El reborde 7 que se extiende hacia el exterior puede comprender un borde 15 exterior curvado. Dicho borde generalmente proporciona un borde limpio (sin corte) del cuerpo de aluminio después de la operación de estampado profundo.
La hendidura puede ser relativamente poco profundo para contener al menos una capa de material polimérico. La profundidad del hueco se puede definir por la altura delaproyección 21 exterior. La altura puede comprender, por ejemplo, entre 0.1 y 1.2 mm, preferiblemente entre 0.2 y 0.8 mm. Es posible que la pared inferior y/o las paredes salientes delahendidura no sean necesariamente lisas y comprendan pequeñas estrías o una estructura ondulada. La hendidura anular puede incluir además un inserto, tal como una rejilla, o piezas pequeñas, tales como microperlas, o un relleno incrustado en el material de sellado polimérico.
El peso del material polimérico para el miembro de sellado está entre 20 y 30 mg, preferiblemente alrededor de 25 mg. Esto representa un ahorro de alrededor del 50 % en comparación con el miembro de sellado del documento EP2151313B1 del estado de la técnica.
Como se muestra en la Fig. 6, el extremo 13 de contacto libre del elemento 11 anularse dispone para acoplar la capa de material polimérico en la hendidura 16 anular por compresión. La pared 18 saliente interior y la pared 19 saliente exteriorse disponen a una distancia de tal manera que el extremo de contacto libre del elemento 6 anular se coloca en la hendidura y entre las dos paredes salientes preferiblemente adyacentes o a una distancia muy corta. Por lo general, el material del miembro de selladose puede deformar al fluir a lo largo de la pared 18 interior y la pared 19 saliente exterior, de tal manera que cubra una superficie curva del extremo de contacto libre del elemento anular. Se ejerce tanto un componente de fuerza de sellado axial como radial sobre el miembro de sellado. También, tanto el lado interior como el exterior del extremo de contacto libre están en contacto con el miembro de sellado, lo que mejora aún más el acoplamiento del sellado con una cantidad limitada de material. Si el material de sellado polimérico es una espuma blanda, el miembro de sellado también puede simplemente reducir su volumen cuando se comprime y, en tal caso, es posible que no fluya mucho hacia arriba a lo largo de la pared saliente. En dicho caso, el acoplamiento de sellado implica esencialmente una fuerza de sellado axial.
La cápsula producida de acuerdo con el método de la invención de acuerdo con un segundo modo posible se ilustra en las Fig. 7 y 8. En este caso, el miembro 9 de sellado todavía está contenido en una hendidura 16 anular del reborde 7 que se extiende hacia el exterior. La hendidura anular todavía comprende una pared 17 inferior anular, una pared 19 saliente exterior y una pared 18 saliente interior. La pared 19 saliente exterior sigue siendo parte de una proyección 21 exterior (primera proyección). Una diferencia con el primer modo es que la pared 18 saliente interior forma parte de una proyección 25 interior (segunda proyección 25) que está ligeramente alejada hacia el exterior de la pared 6 lateral. Las proyecciones 21 y 25 se extienden hacia el fondo 5 del cuerpo de cápsula desde el reborde 7 que se extiende hacia el exterior. La segunda proyección 25 comprende además una pared 34 superior y una segunda pared 35 saliente interior. La segunda proyección 25 tiene también una cavidad 36 que se extiende en el lado del reborde 7 que se extiende hacia el exterior dirigida a la tapa 8. La cavidad puede ser hueca, pero puede estar bien rellena o lisa. La hendidura 37 anular forma parte únicamente del reborde 7 que se extiende hacia el exterior y que se extiende hacia afuera por una pared 14 exterior anular. Entre la proyección 25 interior y la pared 6 lateral, se prevé un segundo hendidura 37 anular. Dichahendidura no puede estar necesariamente llena de material de sellado polimérico, pero preferiblemente puede permanecer vacío. La hendidura anular interior se extiende preferentemente hacia la tapa por una pared 38 inferior anular. Las paredes 17, 38 anulares inferiores están preferiblemente alineadas hacia afuera (es decir, sin cambios significativos de nivel) con la pared 14anular exterior. La tapa 8 se fija preferiblemente, por ejemplo, mediante soldadura, a la pared 14 exterior anular. La tapa 8 se puede adherir ventajosamente, por ejemplo, al soldar, a la pared 17 inferior anular de la hendidura 16 anular para el miembro de sellado y/o a la pared 38 inferior anularde la hendidura 37interior.
Las dos proyecciones 21, 25 se obtienen preferiblemente mediante gofrado durante el proceso de formación del cuerpo.
Al igual que en el modo anterior, la hendidura puede ser relativamente poco profunda para contener al menos una capa de material polimérico. La profundidad delacavidad se puede definir por la altura delaproyección 21 exterior. La altura puede comprender, por ejemplo, entre 0.1 y 1.2 mm, preferiblemente entre 0.2 y 0.8 mm. La pared 17 inferior y/o las paredes 19 salientes delahendidura pueden no ser necesariamente lisas y pueden comprender pequeñas estrías o una estructura ondulada. La hendidura anular puede incluir además un inserto, tal como una rejilla, o piezas pequeñas, tales como microperlas, o un relleno incrustado en el material de sellado polimérico.
Como se muestra en la Fig. 8, el extremo 13 de contacto libre del elemento 11 anular también se dispone para acoplar la capa de material polimérico en la hendidura 16 anular por compresión. La pared 18 saliente interior y la pared 19 saliente exteriorse disponen a una distancia de tal manera que el extremo 13 de contacto libre del elemento 6 anular se coloca en la hendidura y entre las dos paredes salientes preferiblemente adyacentes o a una distancia muy corta. Por lo general, el material del miembro de selladose puede deformar al fluir a lo largo de la pared 18 interior y la pared 19 saliente exterior, de tal manera que cubra una superficie curva del extremo de contacto libre del elemento anular. Se ejerce un componente de fuerza de sellado axial y radial sobre el miembro de sellado. También, tanto el lado interior como el exterior del extremo de contacto libre están en contacto con el miembro de sellado, lo que mejora aún más el acoplamiento del sellado con una cantidad limitada de material. Si el material de sellado polimérico es una espuma blanda, el miembro de sellado también puede simplemente reducir su volumen y, en dicho caso, es posible que no fluya mucho hacia arriba a lo largo de la pared saliente. En dicho caso, el acoplamiento de sellado implica esencialmente una fuerza de sellado axial.
La Fig. 9 muestra otra realización de la cápsula hecha de acuerdo con el método de la invención. En esta realización, el miembro 9 de sellado está contenido en una hendidura 16 anular del reborde 7 que se extiende hacia el exterior. La hendidura anular comprende una pared 17 inferior anular, una pared 18 saliente interior y una pared 19 saliente hacia el exterior. La pared 18 saliente interior forma parte de la propia pared 6 lateral. La pared 19 saliente exterior forma parte de un proyección 21 exterior. La proyección 21 se extiende hacia el fondo 5 del cuerpo de cápsula. Comprende una pared 23 superior que forma una meseta. La meseta puede ser plana. Dicha pared superior o meseta 23 se delimitapor la pared 19 saliente exterior que bordea la hendidura y por una segunda pared 24 saliente exterior en el borde 15 exterior del reborde que se extiende hacia el exterior. El borde exterior puede estar curvado y conectado directamente a la pared 24 saliente exterior. Laproyección 21 exterior tiene una cavidad 22 que se extiende en el lado del reborde 7 que se extiende hacia el exterior dirigida hacia la tapa 8. Contrariamente a la realización de las Fig. 5 y 6, la proyección 21 exterior ocupa la mayor parte del ancho de la pared 14 exterior anular. La proyección 21 exterior es mayor que la hendidura 16 anular.
La ventaja de la realización de la cápsula de la Fig. 9 es que la formación delahendidura y de la pared 19 saliente exterior es más fácil y menos propensa a proporcionar defectos tales como pliegues o rendijas.
Después de formar y llenar el hueco con material polimérico, es posible deformar la pared saliente exterior, tal como por una prensa. La pared saliente exterior se puede aplanar hasta que las paredes 19, 24 salientes exteriores se alinean transversalmente con la pared 17 inferior y con la proyección 21 respectivamente. La ventaja de aplanar el proyección 21 exterior es esencialmente que se restaura una superficie anular de aluminio relativamente grande y plana para permitir el sellado de la tapa sobre la misma.
Claims (17)
1. Método para producir una cápsula (2) que contiene una sustancia para la preparación de una bebida, al extraer la sustancia por medio del suministro de agua a presión en la cápsula en un dispositivo (1) de preparación de bebidas, el método comprende:
- preformar un cuerpo (3) de cápsula de aluminioque tiene un eje (4) del cuerpo de cápsula central, el cuerpo de cápsulase proporciona con un fondo (5), una pared (6) lateral y un reborde (7) que se extiende hacia afuera; dicho reborde (7) que se extiende hacia afueracomprende una pared (14) exterior anular y una hendidura (16) anular entre la pared (14) exterior anular y la pared (6) lateral; dicha hendidura (16) anularcomprende una pared (17) inferior anular, una pared (18) saliente interior y una pared (19) saliente exterior, ambas paredes (18, 19) salientes que se extienden en dirección hacia el fondo (5) del cuerpo de cápsula,
- colocar un miembro (9) de sellado en el reborde (7) que se extiende hacia el exterior, y
- adherir una tapa (8) al reborde (7) que se extiende hacia el exterior en la dirección opuesta al fondo (5) del cuerpo (3) de cápsula, la tapa que cierra la cápsula, caracterizada porque el miembro (9) de sellado comprende material (20) polimérico en la hendidura (16) anular y el material (20) polimérico no se extiende sobre la pared (14) exterior anular.
2. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cantidad de material polimérico del miembro de sellado colocado en la hendidura (16) anular está comprendida entre 20 y 30 mg, preferiblemente alrededor de 25 mg.
3. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que durante la preformación del cuerpo (3) de cápsula, se forma un borde (15) exterior curvado que se extiende desde la pared (14) exterior anular.
4. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la tapa (8) se adhierea la pared (14) exterior anular y/o a la pared (17) inferior anular de la hendidura (16) anular.
5. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la tapa (8) se adhiere al reborde (7) que se extiende hacia el exterioral sellar o soldar con una(s) capa(s) de sellador adecuada(s)proporcionada(s) entre el reborde (7) que se extiende hacia el exterior y la tapa (8).
6. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el método comprende además una etapa de llenado del cuerpo (3) de cápsula con una sustancia para la preparación de una bebida antes de la etapa de adhesión de la tapa (8) al reborde (7) que se extiende hacia el exterior.
7. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el material polimérico es caucho de calidad alimentaria, elastómero termoplástico (TPE) o, preferiblemente polímero o copolímero blando.
8. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el material polimérico se selecciona entre el grupo que consiste en: caucho de silicona, EPDM, poliuretano, estireno TPE (por ejemplo, copolímero de bloque de estireno), poliéster TPE (por ejemplo, copolímero de bloque de éter-éster) poliamidaTPE (por ejemplo, copolímero de bloque de éter-amida), poliolefina (por ejemplo, polietileno, polipropileno) ycombinaciones de los mismos.
9. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el material polimérico es una espuma, una esponja o un sólido no espumado.
10. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que se incrusta un relleno en el material de sellado polimérico.
11. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un inserto, tal como una rejilla, o pequeñas piezas, tales como microperlas, se coloca/n en la hendidura (16) anular.
12. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que durante la preformación del cuerpo (3) de cápsula, la distancia entre la pared (18) saliente interior y la pared (19) saliente exterior se proporciona de tal manera que un extremo (13) de contacto libre de un elemento (11) anular de un miembro (26) de cierre del dispositivo (1) de preparación de bebidas se coloca entre las dos paredes (18, 19) y de tal manera que tanto el interior como el lado del extremo (13) de contacto libre estén en contacto con el miembro (9) de sellado cuando la cápsula se coloca en el miembro (26) de cierre del dispositivo de preparación de bebidas y el miembro (26) de cierre esté cerrado por medio de un miembro (10) de cierre del dispositivo de preparación de bebidas.
13. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se forma una proyección (21) exterior que se extiende hacia el fondo (5) del cuerpo desde el reborde (7) que se extiende hacia el exterior y que comprende la pared (19) saliente exterior.
14. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pared (18) saliente interior de la hendidura (16) anular se forma como parte de la pared (6) lateral del cuerpo (3) de cápsula.
15. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se forma una segunda proyección (25) que se extiende hacia el fondo (5) del cuerpo desde el reborde (7) que se extiende hacia el exterior.
16. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pared (18) saliente interior y/o la pared (19) saliente exterior de la hendidura (16) anular está(n) inclinada(s) con respecto a la pared (17) inferior anular de la hendidura (16) anular con un ángulo entre 45 y 85 grados.
17. Un método para producir una cápsula (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que la primera y/o segunda proyecciones (21, 25) tienen una altura entre 0.1 y 1.5 mm en relación con la pared (17) inferior anular de la hendidura (16) anular y, opcionalmente, en el que la primera y/o segunda proyecciones (21, 25) se obtiene/nmediantegofrado o estampado profundo.
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