CARTUCHO INTEGRADO PARA EXTRAER UNA BEBIDA A PARTIR DE UNA SUSTANCIA EN PARTÍCULAS.

Cartucho, particularmente para máquinas de café expreso, para extraer una bebida de una sustancia en partículas contenida en su interior mediante agua bajo presión,

comprendiendo el cartucho: un cuerpo principal que comprende una porción de taza (12) y una porción de tapa (13), comprendiendo la porción de taza (12) una base (17), una pared lateral (18) y un reborde (19a) opuesto a dicha base, estando sujeta de manera fija la porción de tapa (13) a dicho reborde (19a) de la porción de taza para definir un volumen interno de dicho cartucho, alojando el volumen interno de dicho cartucho la sustancia en partículas comprendida en el interior de medios de filtrado para retener dicha sustancia en partículas y para percolar dichas sustancias a través de los mimos, comprendiendo dicha porción de tapa (13) un puerto de la tapa (16b) que define un primer paso para sustancias fluidas de percolación, comprendiendo la base de dicha porción de taza un puerto de la taza (16a) que define un segundo paso para sustancias fluidas de percolación, caracterizado por el hecho de que dicho volumen interno comprende medios de válvula (116) montados sobre ducho puerto de la taza (16a) que se pueden abrir de manera elástica bajo presión de dichas sustancias fluidas de percolación durante una fase de extracción de la bebida, para permitir el paso de dichas sustancias fluidas de percolación a través de dicho puerto de la taza (16a) durante dicha fase de extracción de la bebida, comprendiendo dichos medios de válvula una almohadilla o disco (116, 126, 136, 186) de un material elástico que comprende por lo menos una hendidura u orificio pasante (118, 128) que está normalmente cerrado para aislar el volumen interno de dicho cartucho del ambiente externo y para retener residuos fluidos en el interior de dicho volumen interno cuando se ha terminado dicha extracción de la bebida

La presente invención se refiere a un cartucho integrado para extraer una bebida a partir de una sustancia en partículas, tal como café molido, café instantáneo, te, chocolate o leche en polvo, y similares.

Se conoce que las máquinas para la extracción de una bebida a partir de una sustancia en 5 partículas requieren usualmente que la sustancia en partículas se coloque en un receptáculo de filtrado instalado en la máquina. En particular, las máquinas de café expreso automáticas o semiautomáticas comprenden un receptáculo de filtrado, llamado también soporte del filtro, en el que se coloca una dosis de café molido antes de que se realice la extracción de la bebida de café.

Las etapas generales para extraer una bebida de café en una máquina de café expreso, que son 10 substancialmente equivalentes a las de otras máquinas automáticas para preparar una bebida a partir de una sustancia en polvo, comprenden una fase de alimentación de agua caliente bajo una presión adecuada en una cámara de extracción que incluye un receptáculo de filtrado, una fase de infusión y una fase de transporte de la bebida preparada a una taza o un vaso externo, listo para beberse.

El café molido, así como otras sustancias en partículas para preparar bebidas preparadas, es 15 habitualmente una sustancia de un solo uso, ya que las cualidades organolépticas tales como el sabor, el aroma y el cuerpo de la bebida preparada se pierden irremediablemente una vez se ha empapado el café molido. En consecuencia, en las máquinas de café expreso y en otras máquinas de infusión, la sustancia en partículas se ha de retirar después de una sola infusión. Esta es la razón por la cual el receptáculo de filtrado que aloja una dosis de café molido usualmente se puede retirar manualmente de 20 la máquina de café expreso, para permitir el vaciado del receptáculo del café molido usado y su llenado con una dosis nueva de café molido.

Para facilitar las operaciones de llenado y vaciado del receptáculo de filtrado, se han previsto tabletas empaquetadas previamente de café molido de un único servicio, que consisten en una dosis de café molido contenida en una bolsa o saco de papel de filtro, que se coloca directamente en un soporte 25 del filtro de la máquina de café expreso. Aunque está disposición ha resultado práctica, se ve afectada por algunos inconvenientes. En particular, la tableta no es estanca al aire y, en consecuencia, se ha de proporcionar un segundo envoltorio hermético al aire para encerrar cada dosis, para mantener la tableta no contaminada por el ambiente externo durante su almacenamiento.

Además, las manos del usuario entran en contacto con la tableta cuando la tableta se coloca 30 sobre el soporte del filtro, de manera que no se aseguran completamente los requerimientos de higiene.

En los últimos años también se han previsto cápsulas descartables que contienen café molido. Estas cápsulas, que tienen generalmente una forma cónica, están hechas de materiales plásticos o aluminio y proporcionan una mejor barrera hermética al aire al ambiente externo que el papel de filtro usado en las tabletas. 35

Una cápsula conocida tiene una superficie superior que se puede perforar mediante una boquilla/aguja de inyección de la máquina de café expreso, para inyectar agua bajo presión en el interior de la cápsula, y una superficie inferior que comprende zonas debilitadas que se desgarran bajo la presión de fluidos de percolación. También se prevé un filtro interno en el interior de la cápsula para evitar que las sustancias sólidas sean expulsadas de la cápsula junto con la bebida de café. 40

Otra cápsula conocida comprende un cuerpo cilíndrico hecho de polipropileno, con una superficie superior e inferior que tiene una pluralidad de aberturas para distribuir agua caliente a través de toda la dosis de café molido, y que comprende una lámina de filtro de papel para bloquear el paso de café molido al exterior de las aberturas de la superficie inferior durante la fase de extracción. Estas cápsulas se han de colocar habitualmente en otro paquete, tal como un saco de plástico de múltiples 45 capas.

Para preparar una bebida de café, las cápsulas y los cartuchos conocidos se colocan en el soporte del filtro, que constituye una cámara de extracción para el café cuando se instala en la máquina de café. Durante la fase de extracción, los fluidos de percolación pueden entrar en contacto con las superficies internas de la cámara de extracción antes de fluir definitivamente a la taza de café externa. 50 Este contacto contamina la cámara de extracción, y también el soporte del filtro y, después de una serie de operaciones de extracción de café, la calidad de la bebida se ve muy reducida, sufriendo de residuos y contaminantes en la cámara de extracción.

En consecuencia, el conjunto de extracción, que comprende la cámara de extracción y el soporte del filtro, se ha de limpiar de una manera precisa después de un cierto número de operaciones de extracción del café; además, se ha de realizar la descalcificación sobre una base regular.

Incluso cuando estas operaciones de limpieza se realizan de manera regular, la turbulencia del fluido en el interior de la cámara de extracción de la máquina o el insuficiente cierre hermético al fluido en la superficie superior abierta de la cápsula durante la inyección de agua provoca que la bebida 5 extraída o el agua inyectada rocen porciones de la superficie externa de la propia cápsula, perjudicando así los requerimientos de higiene de la extracción.

Otro inconveniente de las cápsulas conocidas es que no retienen los residuos de los fluidos de percolación en el interior de la cápsula, que las perforaciones o aberturas sobre la superficie superior y/o sobre la superficie inferior de las cápsulas proporcionan un escape para los residuos del fluido 10 cuando se termina la extracción y/o cuando la cápsula se retira de la máquina, provocando que la cápsula gotee y ensucie los alrededores de la máquina de café.

Además, las cápsulas y las máquinas de café expreso conocidas no sufren solamente de un carácter higiénico limitado, sino que a menudo se ven afectadas por una distribución no demasiado eficiente de agua caliente en el café molido y/o el suministro de la bebida de café. 15

De hecho, en las cápsulas conocidas que tienen una forma cónica, el agua caliente se inyecta en el volumen interno mediante una boquilla que atraviesa la superficie superior, que tiene un diámetro menor que la superficie inferior, de manera que el agua caliente se pulveriza desde un único punto, más que se pulverizarse de manera uniforme sobre toda la dosis de café. En consecuencia, el agua caliente lava las partículas de café de una manera no homogénea. 20

Este inconveniente se ha solucionado parcialmente mediante el cartucho descrito en el documento EP-A-1 344 722, en el que se prevén dos discos en el interior del cartucho que tienen una pluralidad de aberturas y una pluralidad de grabados, para crear una pluralidad de canales de fluido. Desafortunadamente, este cartucho conocido se ha de atravesar en la superficie superior e inferior para extraer la bebida, y el volumen interno del cartucho se ha de cargar con elementos adicionales tales 25 como discos de distribución.

Otro inconveniente de los cartuchos de la técnica anterior es que no son muy prácticos, ya que el usuario ha de controlar la dirección de inserción cuando instala el cartucho en una máquina de extracción. Este control puede verse facilitado mediante una forma particular del receptáculo del cartucho en la máquina, pero cuando el usuario tiene particularmente prisa (por ejemplo, cuando el 30 usuario es un barman cuya tarea es preparar bebidas de café de una manera continua y rápida para muchos clientes) incluso un control de una naturaleza menor es inaceptable.

El propósito de la presente invención es superar los inconvenientes de los cartuchos y las cápsulas de la técnica anterior proporcionando un cartucho y un conjunto de extracción para producir una bebida de alta calidad que tenga calidades organolépticas mejoradas, en particular cuando la 35 máquina de extracción de la bebida es una máquina de café expreso.

Dentro del ámbito de este propósito, un objetivo de la presente invención es reducir mayormente o eliminar la contaminación de cualquier componente de las máquinas para producir una bebida a partir de una sustancia en partículas, y proporcionar un...

1. Cartucho, particularmente para máquinas de café expreso, para extraer una bebida de una sustancia en partículas contenida en su interior mediante agua bajo presión, comprendiendo el cartucho:

un cuerpo principal que comprende una porción de taza (12) y una porción de tapa 5 (13), comprendiendo la porción de taza (12) una base (17), una pared lateral (18) y un reborde (19a) opuesto a dicha base, estando sujeta de manera fija la porción de tapa (13) a dicho reborde (19a) de la porción de taza para definir un volumen interno de dicho cartucho,

alojando el volumen interno de dicho cartucho la sustancia en partículas comprendida en el interior de medios de filtrado para retener dicha sustancia en partículas y para percolar dichas 10 sustancias a través de los mimos,

comprendiendo dicha porción de tapa (13) un puerto de la tapa (16b) que define un primer paso para sustancias fluidas de percolación, comprendiendo la base de dicha porción de taza un puerto de la taza (16a) que define un segundo paso para sustancias fluidas de percolación,

caracterizado por el hecho de que dicho volumen interno comprende medios de 15 válvula (116) montados sobre ducho puerto de la taza (16a) que se pueden abrir de manera elástica bajo presión de dichas sustancias fluidas de percolación durante una fase de extracción de la bebida, para permitir el paso de dichas sustancias fluidas de percolación a través de dicho puerto de la taza (16a) durante dicha fase de extracción de la bebida, comprendiendo dichos medios de válvula una almohadilla o disco (116, 126, 136, 186) de un material elástico que comprende por lo menos una 20 hendidura u orificio pasante (118, 128) que está normalmente cerrado para aislar el volumen interno de dicho cartucho del ambiente externo y para retener residuos fluidos en el interior de dicho volumen interno cuando se ha terminado dicha extracción de la bebida,

en el que dichos medios de válvula (116), en su condición abierta, permiten el paso de dichas sustancias fluidas de percolación a través de dicho orificio, para aumentar la formación y la 25 estabilidad de la crema en la bebida extraída a partir de dicho cartucho cuando dicha sustancia en partículas comprende café molido,

y en el que dicho puerto de copa comprende obstáculos al flujo de fluido (117a, 117b) formados sobre su superficie interna o montados en la misma, para romper el paso de fluido directo a través de dicho puerto de copa. 30

2. Cartucho según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos medios de válvula (116) están normalmente cerrados cuando no se aplica presión a dichas sustancias fluidas de percolación, para aislar el volumen interno de dicho cartucho del ambiente externo cuando dicho cartucho no está instalado en una máquina de extracción de bebidas.

3. Cartucho según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que dichos 35 medios de válvula (116) se pueden cerrar de manera elástica tan pronto como dicha presión de las sustancias fluidas de percolación cae debido a la finalización de dicha fase de extracción de la bebida, para retener residuos fluidos en el interior de dicho volumen interno.

4. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho material elástico se selecciona entre el grupo que comprende cauchos, 40 elastómeros, plásticos flexibles.

5. Cartucho según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que dicha almohadilla o disco (126, 136) comprende nervios de superficie (129) para permitir el paso de fluido entre los mismos y para soportar dicha sustancia en partículas y dichos medios de filtrado.

6. Cartucho según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado por el hecho de que dichos 45 medios de válvula (116) comprende una cuña (119) montada sobre dicha almohadilla (116) para soportar dicha sustancia en partículas y dichos medios de filtrado y para permitir el paso de fluido hacia dicha hendidura (118).

7. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha base (17) comprende una pluralidad de nervios (111a) formados 50 directamente sobre la misma y que sobresalen hacia el volumen interno del cartucho, para soportar dichos medios de filtrado y dicha sustancia en partículas y para definir una fina canalización para poner en una comunicación fluida dichos medios de filtrado y dicha sustancia en partículas con dicho puerto de la copa (16a).

8. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende un disco de material poroso dispuesto entre dichos medios de filtrado y la base (17) de dicha porción de copa, para formar una fina canalización para poner en una comunicación fluida dichos medios de filtrado y dicha sustancia en partículas con dicho puerto de la 5 copa (16a).

9. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho puerto de la copa (16a) sobresale de la base (17) de dicha porción de copa (12) hacia el exterior respecto a dicho volumen interno, para transportar la bebida extraída directamente a una copa externa sin contaminar ningún componente de una máquina de extracción de bebidas. 10

10. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que por lo menos uno de dicho puerto de la copa o dicho puerto de la tapa comprende obstáculos al flujo de fluido (117a, 117b) formados sobre su superficie interna o montados sobre el mismo, para romper el flujo de fluido directo a través de dicho puerto de la copa o dicho puerto de la tapa, respectivamente. 15

11. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho puerto de la tapa (16b) sobresale de dicha porción de tapa (13) y tiene una forma substancialmente cilíndrica.

12. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha porción de tapa comprende una pluralidad de nervios formados directamente 20 sobre su lado interno y que sobresalen hacia el volumen interno del cartucho, para soportar dichos medios de filtrado y dicha sustancia en partículas y para formar una fina canalización para poner en una comunicación fluida dichos medios de filtrado y dicha sustancia en partículas con dicho puerto de la tapa.

13. Cartucho según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha 25 porción de tapa (13) comprende nervios finos (111b) formados directamente en su lado interno y que sobresalen hacia el volumen interno del cartucho, para crear una pequeña separación entre dicha porción de tapa y dichos medios de filtrado.

14. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho puerto de la tapa comprende un sello de caucho (48) que tiene una porción 30 central que se puede perforar y una porción periférica más gruesa para proporcionar un sello radial estanco al fluido cuando el cartucho está instalado en una máquina de extracción de bebidas.

15. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el puerto de la tapa y el puerto de la copa están substancialmente alineados sobre un eje de inyección de agua, estando conformado dicho cuerpo principal para ser substancialmente 35 simétrico respecto a un plano perpendicular a dicho eje de inyección de agua, de manera que dicho cartucho se puede instalar sobre una máquina de extracción de bebidas independientemente de qué puerto funcionará como puerto de entrada para recibir agua e independientemente de qué puerto funcionará como puerto de salida para expulsar la bebida extraída.

16. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado 40 por el hecho de que dicho cuerpo principal tiene una forma substancialmente cilíndrica.

17. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que está hecho de cualquier material seleccionado entre los siguientes: termoplásticos, aluminio, caucho, plásticos polilaminados, composiciones termoestables, y cualquier combinación de los mismos. 45

18. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha sustancia en partículas se selecciona entre el grupo que comprende: café molido, café molido tostado, café instantáneo, té, chocolate en polvo, leche en polvo, bebidas o sopas de base instantánea.

19. Cartucho según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado 50 por el hecho de que el puerto de la tapa (86b) o el puerto de la copa (86a) están dimensionados para ser más anchos que una boquilla de inyección de agua de una máquina de extracción de bebidas, de manera que dicho puerto de la tapa o dicho puerto de la copa pueden alojar dicha boquilla en su interior durante la fase de extracción de la bebida.

20. Conjunto de extracción que se monta sobre máquinas de extracción de bebidas, caracterizado por el hecho de que comprende un soporte (62, 63) que se puede conectar a una salida de agua de una máquina de extracción de bebidas y un soporte de cartucho (64) que se puede fijar a dicho soporte y soporta un cartucho según la reivindicación 1.