CÁPSULA CON CONTROL DEL FLUJO Y ELEMENTO DE FILTRO.

La presente invención globalmente se refiere a cápsulas para contener ingredientes de bebidas, a un sistema que produce bebidas para utilizarlo conjuntamente con las cápsulas de este tipo así como procedimientos para producir bebidas sobre la base de los ingredientes contenidos en las cápsulas de este tipo. El antecedente de la presente invención es el campo de las cápsulas las cuales contienen ingredientes de bebidas o bien otros comestibles (por ejemplo sopa). Por medio de una interacción de estos ingredientes con un líquido, se puede producir una bebida o bien otros comestibles, tales como por ejemplo sopas. La interacción puede ser por ejemplo un proceso de extracción, infusión, disolución, etcétera. Una cápsula de este tipo está particularmente adaptada a la contener café molido a fin de producir una bebida de café disponiendo agua caliente bajo presión para que entre en la cápsula y drenar la bebida de café desde la cápsula. El documento FR1537031 no presenta cápsulas separadas, sino un paquete blíster que contienen polvo de café. Puesto que dos elementos de lámina metálica están sellados juntos en la parte superior del elemento de lámina metálica en un área entre dos compartimientos adyacentes, estos compartimientos no puede ser separados uno del otro sin perder la hermeticidad entre los elementos de lámina metálica. Un filtro está dispuesto en el fondo de cada compartimiento y por lo tanto opuesto al área en la que están sellados estos elementos de lámina metálica. El lado de salida del compartimiento se abre moviendo activamente un elemento de perforación, a través de una fuerza de resorte, contra la cara inferior del compartimiento. Debido a la tecnología del paquete blíster la cara superior de los compartimientos tienen que ser planas. El documento EP 0507905 B1 se refiere a un aparato y a un cartucho para la preparación de un producto líquido. Una membrana de filtro interior está colocada en el fondo del cartucho para retener las partículas sólidas en el cartucho y evitar el atascamiento de los canales del flujo provistos en los elementos de perforación. El documento EP - A - 512468 se refiere a una cápsula para la preparación de una bebida en el que un papel de filtro está soldado entre el área periférica de la taza y la membrana que se puede rasgar. El documento US 5, 242, 702 se refiere a una extracción de café utilizando un cartucho herméticamente cerrado que comprende una cara del fondo la cual se deforma y se rasga contra un dedo bajo una presión desde 1 hasta 10 bar para permitir que el líquido de la extracción fluya a través del filtro sin rasgar el filtro. El documento US 2006/0236871 A1se refiere a un cartucho de una porción individual el cual es adecuado en particular para la infusión de una parte de una bebida de café en el que una estructura de distribución o de soporte está provista de por lo menos un orificio el cual está cubierto por un tejido textil. El objeto esencial de esta invención es hacer mínimo el escape de partículas de la sustancia de la bebida del cartucho durante la operación de infusión porque un orificio grande se realiza en el fondo del cuerpo de la cápsula y las partículas podrían ser arrastradas en ausencia de una estructura de distribución de este tipo. El documento EP 1654966 se refiere a una cápsula con un elemento de cierre hermético que comprende un elemento de lámina metálica adaptado para rasgarse contra una placa de relieves formando una multitud de orificios. Sistemas y procedimientos para la obtención de comestibles fluidos a partir de cápsulas aisladas que contienen sustancias son conocidos por ejemplo a partir del documento EP - A - 512470 (equivalente al documento US 5, 402, 707). La cápsula 200 como se representa en la figura 1 tiene una taza de forma tronco cónica la cual puede estar llena por ejemplo con café tostado y molido 300 y la cual se cierra mediante una cubierta de cara que se puede rasgar de lámina metálica 400 soldada o engarzada a un canto en forma de reborde 140 el cual se extiende lateralmente desde la pared lateral de la taza. Un soporte de la cápsula 130 comprende una rejilla del flujo 120 con elementos con una superficie en relieve. El soporte de la cápsula 130 se puede acomodar en un soporte mayor 150 el cual tiene una pared lateral 240 y una salida de la bebida 270 para el paso de la bebida de café extraída. Como se puede ver a partir de la figura 1, el sistema de extracción adicionalmente comprende un inyector de agua 700 que tiene un canal o canales de entrada de agua 201 y un elemento anular 800 con una ranura interior la forma de la cual corresponde sustancialmente a la forma exterior de la cápsula. En su parte exterior, el elemento anular 800 comprende un resorte 220 que sostiene un anillo 230 para liberar la cápsula al completar la extracción. En funcionamiento, una cápsula 200 se coloca en el soporte de la cápsula 130. El inyector de agua 700 perfora la cara superior de la taza. La cara de rasgado inferior 400 de la cápsula descansa en elementos dispuestos 2 radialmente del soporte de la cápsula 130. ES 2 365 642 T3 El agua es inyectada a través del canal 201 del inyector de agua 700 y choca en el lecho 300 de café. La presión en la cápsula aumenta y la cara de rasgado 400 de forma creciente sigue la forma de los elementos en relieve de los orificios radiales. Tales elementos en relieve de los orificios radiales podrían ser sustituidos por relieves en forma de pirámide o bien otras formas de relieve. Cuando el material constituyente de la cara de rasgado llega a su tensión de rotura, la cara de rasgado se rasga a lo largo de los elementos en relieve. El café extraído fluye a través de los orificios de la rejilla del flujo 120 y es recuperado en un recipiente (no representado) por debajo de la salida de la bebida 270. Los principios de este proceso de extracción en tanto en cuanto se pueden mantener en conexión con la presente invención se pueden resumir como sigue: - Una cápsula sellada inicialmente impermeable al gas se inserta en el medio de soporte de la cápsula. - El medio de soporte de la cápsula se introduce entonces asociado con los medios de inyección de agua de la máquina de tal modo que un elemento anular rodea la cápsula sellada. En una primera pared de la cápsula se genera por lo menos un orificio. - El agua que entra en la cápsula a través del orificio en la primera pared interactúa con los ingredientes contenidos en la cápsula mientras atraviesa el interior del ingrediente contenido en la cápsula y se hace entonces que deje la cápsula a través de por lo menos un orificio o perforación creado en la segunda pared bajo el efecto de la presión que aumenta en la cápsula. Las perforaciones en la segunda cara, especialmente cuando cooperan con los elementos en relieve, filtran la bebida que deja el interior de la cápsula de modo que no queden partículas de café no solubles en la cápsula. Se ha considerado en la técnica anterior que un filtrado de este tipo es suficiente (véase por ejemplo la sección 4 del documento EP 512470 B1). El documento EP 512468 B1 enseña disponer una cápsula con un elemento plano de lámina metálica que se puede perforar para distribuir el café. Un papel de filtro puede estar sellado entre el elemento de lámina metálica y el canto del cuerpo de la base. La cápsula, esto es, la membrana se abre bajo el único efecto de la presión en la cápsula. También de acuerdo con el documento CH 605293 un filtro está emparedado, en su parte del canto, entre el elemento de lámina metálica y la pared del cuerpo de la base de la cápsula. El elemento de lámina metálica está adicionalmente provisto de un área debilitada y no está diseñado para ser perforado mediante el empuje contra una placa en relieve. La invención ha encontrado que, según la enseñanza de la técnica anterior, cuando una cápsula hermética al gas sellada con un simple elemento de lámina metálica que se puede perforar se coloca contra un soporte de la cápsula con una multitud de relieves pequeños y en particular elementos de perforación cuadrados o rectangulares, se pueden tener los siguientes problemas: - el proceso de extracción se pueden retrasar, en particular para las cápsulas que contienen una dosis mayor de café diseñadas para la distribución de bebidas de café, - el proceso de extracción puede fluir a caudales no uniformes de una cápsula a otra, - la extracción no es lo suficientemente limpia y partículas de café se pueden escapar de la cápsula a través de las pequeñas perforaciones creadas a través del elemento de lámina metálica después de la extracción, cuando la cápsula se saca de la máquina. Estos problemas son el objetivo de la presente invención y se remedian por medio de las características de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones subordinadas... [Seguir leyendo]

1. Una cápsula para utilizarla en una máquina de producción de bebidas que comprende: - medios para la perforación de un lado de entrada del cuerpo tronco cónico de la cápsula (1) opuesto al elemento de lámina metálica (5) y el canto en forma de reborde y para la inyección de un líquido o una mezcla de líquido y gas en el interior de las cápsulas (1), - una placa de relieves con una multitud de elementos en relieve, placa de relieves la cual está colocada en la máquina de tal modo que la presión de la inyección empuja al elemento de lámina metálica (5) contra la placa de relieves, la cápsula (1) comprendiendo: ES 2 365 642 T3 - un cuerpo de la base tronco cónico (4) cerrado herméticamente por un elemento de lámina metálica (5) fijado de forma hermética al canto en forma de reborde (6) del cuerpo de la base (4), el elemento de lámina metálica (5) estando fabricado de un material el cual se perfora entonces mediante la placa de relieves para formar una multitud de orificios cuando la presión del líquido y la mezcla de líquido y gas inyectado llega a un valor de por lo menos 4 bar, en el que la cápsula adicionalmente comprende un elemento poroso de control del flujo(201, 203, 204, 206, 208) dispuesto entre por lo menos una parte de los ingredientes en la cápsula (1) y el elemento de lámina metálica (5), en el que el elemento poroso de control del flujo de la cápsula tiene un tamaño delos poros comprendido entre 0,45 y 100 micras y en el que el elemento de lámina metálica (5) tiene un grosor de entre 15 y 45 micras. 2. Cápsula según la reivindicación 1 en la que el elemento poroso de control del flujo de la cápsula tiene un tamaño del poro comprendido entre 0,45 y 25 micras. 3. Cápsula según la reivindicación 2 en la que el elemento poroso (201, 203, 204, 206, 208) comprende esencialmente material que contiene fibras poliméricas. 4. Cápsula según la reivindicación 3 en la que el elemento poroso (201, 203, 204, 206, 208) está fabricado de un material tejido o no tejido. 5. Cápsula según la reivindicación 4 en la que las filas se escogen entre la lista de: polipropileno, polietileno, tereftalato de polibutileno (PBT), nailon, policarbonato, poli(4-metil penteno-1), poliuretano, politereftalato de etileno (PET), fibras de vidrio unidas con resina y combinaciones de los mismos. 6. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que la cápsula contiene café molido provisto de un tamaño de las partículas (D4, 3) comprendido entre 190 y 400 micras. 7. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que el elemento poroso de control del flujo (201, 203, 204, 206, 208) tiene una rigidez mayor a la flexión que el elemento de lámina metálica. 8. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que el elemento poroso de control del flujo (201, 203, 204, 206, 208) es adyacente al elemento de lámina metálica (5). 9. Cápsula según la reivindicación 8en la que el canto en forma de reborde (6) del cuerpo de la base (4) y el elemento de lámina metálica (5) están sellados en un área anular (209). 10. Cápsula según la reivindicación 8 en el que el elemento poroso de control del flujo (201, 203, 204, 206, 208) está emparedado en el área sellada (209), entre el canto en forma de reborde (6) del cuerpo de la base (4) y el elemento de lámina metálica (5). 11. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en la que el elemento poroso de control del flujo (201, 203, 204, 206, 208) está separado del elemento de lámina metálica (5). 12. Cápsula según la reivindicación 11 en la que un elemento de separación (302) está insertado entre el elemento poroso de control del flujo (301) y el elemento de lámina metálica (5). 13. Cápsula según la reivindicación 11 en la que el elemento poroso de control del flujo (201, 203, 204, 206, 208) está sellado a las paredes laterales del cuerpo de la base (4) de la cápsula (1). 14. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en la que el elemento poroso de control del flujo(201, 203, 204, 206, 208) está libre de conexión con relación al cuerpo y al elemento de lámina metálica. 15. Cápsula según la reivindicación 14 en la que el elemento poroso de control del flujo (201, 203, 204, 206, 208) está insertado de forma floja entre los ingredientes (3) y el elemento de lámina metálica (5). 16. Cápsula según las reivindicaciones 14 o 15 en la que el elemento poroso de control del flujo (201, 203, 204, 206, 208) termina en una posición radialmente hacia adentro desde el área de sellado (209) del elemento de lámina metálica (5) y el canto en forma de reborde (6) del cuerpo de la base (4). 17. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que el elemento poroso de control del flujo comprende micro fibras de un diámetro inferior a 20 micras. 18. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que el cuerpo de la base (4) está fabricado a partir de aluminio, una aleación de aluminio o un laminado de aluminio o de aleación de aluminio y polímero. 19. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que el elemento de lámina metálica está fabricado a partir de aluminio, una aleación de aluminio o un laminado de aluminio o de aleación de aluminio y polímero. 20. Un procedimiento para la producción de una bebida sobre la base de un ingrediente en una cápsula, el procedimiento comprendiendo las etapas de: - proveer una cápsula (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, - insertar la cápsula sellada (1) en una máquina de producción de bebidas, - perforar un lado de entrada de la cápsula (1) opuesto al elemento de lámina metálica (5), - inyectar un líquido o una mezcla de líquido y gas en el interior de la cápsula causando que se aumente la presión en la cápsula y el elemento de lámina metálica (5) empuje contra un elemento en relieve fijo de la máquina de producción de bebidas, el elemento de lámina metálica (5) estando fabricado a partir de un material el cual se perfora entonces para formar una multitud de orificios cuando la presión del líquido inyectado y la mezcla de líquido y gas llega a un valor de por lo menos 4 bar, - drenar una bebida de la cápsula, en el que la bebida pasa entre la multitud de orificios y el elemento en relieve, comprendiendo la etapa de: ES 2 365 642 T3 - filtrar (201, 203, 204, 206, 208) la bebida a través de un elemento poroso de control del flujo (201, 203, 204, 206, 208) dispuesto entre por lo menos una porción de ingredientes y el elemento de lámina metálica (5). 21. Procedimiento según la reivindicación 20 en el que la cápsula contiene una dosis de entre 5,5 hasta 7,0 gramos de café molido. 22. Procedimiento según las reivindicaciones 20 o 21 en el que el café molido tiene un tamaño de partículas D4, 3 entre 250 y 450 micras. 23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22 en el que el tiempo de flujo para distribuir 49 ml de extracto de café es inferior a 40 segundos. 24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22 en el que el tiempo de flujo para distribuir 110 ml de extracto de café es inferior a 40 segundos. 25. Procedimiento según la reivindicación 24 en el que el tiempo de flujo para distribuir 110 ml de extracto de café es inferior a 30 segundos. 26. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25 en el que el elemento poroso comprende fibras no tejidas o tejidas. 27. Procedimiento según la reivindicación 26 en el que las filas se escogen entre la lista de: polipropileno, polietileno, tereftalato de polibutileno (PBT), nailon, policarbonato, poli(4-metil penteno-1), poliuretano, politereftalato de etileno (PET), fibras de vidrio unidas con resina y combinaciones de los mismos. 28. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 27 en el que el elemento de lámina metálica está fabricado de aluminio, o de una aleación de aluminio. 29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 28 en el que el elemento en relieve fijo 16 ES 2 365 642 T3 comprende una estructura de rasgado configurada para proveer una perforación en forma de rejilla del elemento de lámina metálica. 30. Procedimiento según la reivindicación 29 en el que el elemento en relieve fijo del dispositivo de producción 5 de bebidas comprende una estructura de rasgado la cual está libre de una forma afilada con ángulos formados de menos de 80 grados. 31. Procedimiento según la reivindicación 30 en el que el elemento en relieve fijo del dispositivo de producción de bebidas comprende una estructura provista de una forma de pirámides truncadas y ranuras que forman una red 10 de canales de recolecta de la bebida; estructura la cual forma, como resultado del empuje del elemento de lámina metálica (5) contra el elemento en relieve fijo, huellas parciales rectangulares o cuadradas que forman rasgados discretos pequeños en el elemento de lámina metálica. 17 ES 2 365 642 T3 18 ES 2 365 642 T3 19 ES 2 365 642 T3 ES 2 365 642 T3 21 ES 2 365 642 T3 22 ES 2 365 642 T3 23 ES 2 365 642 T3 24 ES 2 365 642 T3 ES 2 365 642 T3 26 ES 2 365 642 T3 27 ES 2 365 642 T3 28 ES 2 365 642 T3 29