Cápsula con medios de estanqueidad.

Un sistema de producción de bebida que comprende un dispositivo de producción de bebida (2) y una cápsula (1)para contener ingredientes de bebida,

el dispositivo de producción de bebida (2) tiene un miembro de cierre (9)adaptado para estar de forma selectiva en acoplamiento de estanqueidad con un miembro de estanqueidad (26) dela cápsula (1) y

estando la cápsula (1) diseñada para colocarse en el dispositivo de producción de bebida (2) en el cual entra unlíquido bajo presión en la cápsula (1) para interactuar con los ingredientes (3) en la cápsula (1) y desaguar unabebida de la cápsula (1),

la cápsula comprendiendo un cuerpo base en forma de copa y un reborde en forma de resalte, y un miembro decierre para cerrar la cápsula,

en el que

- la cápsula tiene un miembro de estanqueidad (26) en la superficie externa de la cápsula (1), y

- el miembro de estanqueidad (26) está configurado para poder comprimirse en un acoplamiento de estanqueidadcon al menos una superficie de presión (15) adaptada del dispositivo de producción de bebida (2);

en el que el reborde en forma de resalte comprende

- una porción externa (27) y

- una porción entremedia (26) entre la porción externa (27) y la pared lateral (7),

el miembro de estanqueidad comprendiendo una porción escalonada (26) y sobresaliendo desde la porciónintermedia y desde la pared lateral (7) del cuerpo base en forma de copa, y en el que una presión de estanqueidadactuando en el acoplamiento de estanqueidad tiene un componente radial y axial con relación a un eje central de lacápsula (1).

Cápsula con medios de estanqueidad

La presente invención se refiere en general a un sistema para producir una bebida para su uso con relación a tales cápsulas.

El antecedente de la presente invención es el campo de las cápsulas que contienen bebida u otros ingredientes comestibles (por ejemplo sopa) . Por medio de una interacción de estos ingredientes con un líquido, puede producirse una bebida u otros comestibles, tales como sopas. La interacción puede ser, por ejemplo, un proceso de extracción, preparación, disolución, etc. Dicha cápsula está particularmente adaptada para contener café molido a fin de producir una bebida de café al haber de introducir agua caliente bajo presión en la cápsula y desaguar una bebida de café de la cápsula.

Una cápsula que se muestra en el documento FR 2160634 se refiere a una aparato para realizar una bebida de café a partir de un cartucho en el cual un dispositivo de inyección de agua está situado herméticamente contra el lado superior del cartucho. El dispositivo de inyección de agua incluye una junta que está aplicada en el reborde superior de la cápsula. Sin embargo, la junta es parte del aparato.

El documento DE 743 01 09U divulga una cápsula con un reborde en forma de resalte escalonado.

El documento EP 0361569 A1 no muestra una cápsula hermetizada, sino una unidad de filtro de café que no está sellada cuando se coloca en la máquina de café sino que simplemente presiona por ajuste en el alojamiento del cartucho, de tal modo que el agua puede verterse sobre un filtro de papel provisto en el lado superior abierto de una unidad de filtro de café. Para evitar el derrame de agua fuera del reborde superior de la unidad de filtro, la porción periférica de un filtro de papel está sujetada entre el reborde exterior de la pared de la unidad de filtro de café y la pared envolvente de la máquina. Tal diseño es un dispositivo que filtra una bebida a presión atmosférica y que por ello no está adaptado para resistir la presión habitual de inyección de agua de, por ejemplo, más de 3 bares o incluso una presión mucho más alta que impera en la cápsula cuando se produce un café de tipo expreso.

El documento FR 2617389 describe un cartucho de filtro de bajo coste adaptado para prepararse a una presión relativamente baja en un dispositivo de bebida. El cuerpo de la cápsula está completamente hecho a partir de plástico moldeado por inyección, preferentemente polipropileno como el principal constituyente de la cápsula. La cápsula tiene un reborde en forma de resalte hecho del mismo material que el principal constituyente de la cápsula 35 que de este modo es aplastado durante el cierre del dispositivo alrededor de la cápsula. La cápsula se combina en un dispositivo de preparación que es un sistema de cierre en forma de bayoneta que aplica fuerzas de cierre sobre el reborde de la cápsula que depende del par de apriete aplicado por el usuario. Por lo tanto, el reborde de la cápsula es aplastado por arriba en un punto en el cual puede obtenerse un cierto efecto hermético. Un problema es que no es posible con un reborde en forma de pestaña simple, incluso con un incremento del espesor, hecho del mismo material plástico que el cuerpo de la cápsula que habitualmente requiere una suficiente rigidez, proporcionar un efecto hermético que sea suficiente para detener el agua o mantener un nivel de presión interna controlado, en la presión relativamente elevada de la extracción; es decir, dentro de un rango de presión suficiente para suministrar un café como el expreso con crema. Además, la mayoría de máquinas de bebida modernas tienen dispositivos de cierre que cierran con una fuerza de cierre predefinida y no dependen de la fuerza del usuario requiriendo por ello 45 una adaptación de la junta a la máquina y no lo contrario.

Sistemas y métodos para obtener comestibles fluidos a partir de cápsulas que contienen sustancias son conocidos, por ejemplo, en el documento EP-A-512470 (duplicado de la patente americana US 5, 402, 707) .

La cápsula 101 que se muestra en la figura 1 tiene una copa de forma troncocónica 102 que puede llenarse, por ejemplo, con café tostado o granulado 103 y que está cerrada por una cobertura con una cara de desgarre con forma laminar 104 soldada y/o doblada a un reborde en forma de resalte que se extiende lateralmente desde la pared lateral de la copa 102. Un soporte para cápsulas 111 comprende un enrejado de circulación 112 con miembros de elementos con relieve superficial 113.

El soporte para cápsulas 111 está alojado en su soporte 115 que tiene una pared lateral 124 y un orificio 127 para el paso de la bebida de café extraída.

Como puede verse en la figura 1, el sistema de extracción comprende además un inyector de agua 107 que tiene un canal de entrada de agua 120 y un elemento anular 108 con una cavidad interna cuya forma corresponde con la forma exterior de la cápsula. En su parte exterior, el miembro anular 108 comprende un muelle 122 que soporta un anillo 123 para liberar la cápsula en la extracción.

En funcionamiento, una cápsula 101 se sitúa en el soporte de cápsula 111. El inyector de agua 107 perfora la cara 65 superior de la copa 102. La cara de desgarre inferior 104 de la cápsula descansa sobre miembros dispuestos radialmente 113 del soporte de cápsula 111.

El agua se inyecta a través del canal 120 del inyector de agua 107 e incide sobre la base 103 del café. La presión en la cápsula 101 se incrementa y la cara de desgarre 104 sigue cada vez más la forma de los miembros con relieve para la abertura radial 113. Tales miembros con relieve para la abertura radial pueden ser substituidos por relieves 5 en forma de pirámide u otras formas de relieve. Cuando el material constituyente de la cara de desgarre alcanza su tensión de rotura, la cara de desgarre se desgarra a lo largo de los miembros con relieve. El café extraído circula a través de los orificios del enrejado de circulación 112 y es cubierto en un recipiente (no mostrado) bajo el orificio 127.

El principio de este proceso de extracción en lo que puede mantenerse en relación con la presente invención puede resumirse tal como sigue:

- Una cápsula inicialmente sellada está insertada en los medios de soporte de la cápsula;

- Los medios de soporte de la cápsula a continuación se introducen asociados a los medios de inyección de agua de 15 la máquina de tal forma que un elemento anular (108 en la figura 4) envuelve la cápsula sellada.

- En una primera pared de la cápsula se genera al menos una abertura.

- Se interactúa agua que entra en la cápsula a través de la abertura en la primera pared con los ingredientes contenidos en la cápsula mientras atraviesa el interior de la cápsula y a continuación se realiza al abandonar la cápsula a través de al menos una perforación/abertura creada en la segunda pared.

Los ingredientes en la cápsula constituyen el “cuello de botella” del recorrido de circulación del agua y provocarán por ello una caída de presión entre el lado del curso arriba y el curso debajo de la circulación de líquido a través de 25 la cápsula, cuya caída de presión se incrementará incluso durante la interacción entre el líquido y los ingredientes, por ejemplo, debido al hinchamiento de los ingredientes. En consecuencia ha de garantizarse que solamente tenga lugar la circulación de agua de hecho a través del interior de la cápsula (flecha A1) y que el agua no pueda circular desde el inyector de agua hacia el intersticio entre el miembro de cierre anular 108 y el exterior de la cápsula 101 y seguidamente al orificio de desagüe 127 del dispositivo. La flecha A2 ilustra este recorrido de circulación del agua no deseado. Con otras palabras, cualquier flujo de agua exterior a la cápsula 101 tiene que ser detenido por un acoplamiento de estanqueidad que esté posicionado en el intersticio entre el miembro anular 108 y la cápsula 101 y en el recorrido de circulación entre el inyector de agua y el orificio de desagüe de la bebida. En la realización que se muestra en la figura 1, tal acoplamiento de estanqueidad puede obtenerse al menos en cierto grado mediante el acoplamiento por estrangulación entre el miembro anular 108, el reborde en forma de resalte de la pared lateral de la cápsula 101 y el soporte de cápsula.

En el caso de que el acoplamiento de estanqueidad no esté trabajando adecuadamente y el agua fluya fuera de la cápsula, la presión insuficiente para provocar el desgarre de la cara de desgarre aumentará dentro de la cápsula o, de forma alternativa, la presión provocará un desgarre incompleto de la cara de desgarre y, por lo tanto, una pobre extracción de la sustancia. En dicha situación... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de producción de bebida que comprende un dispositivo de producción de bebida (2) y una cápsula (1) para contener ingredientes de bebida, el dispositivo de producción de bebida (2) tiene un miembro de cierre (9)

adaptado para estar de forma selectiva en acoplamiento de estanqueidad con un miembro de estanqueidad (26) de la cápsula (1) y estando la cápsula (1) diseñada para colocarse en el dispositivo de producción de bebida (2) en el cual entra un líquido bajo presión en la cápsula (1) para interactuar con los ingredientes (3) en la cápsula (1) y desaguar una bebida de la cápsula (1) ,

la cápsula comprendiendo un cuerpo base en forma de copa y un reborde en forma de resalte, y un miembro de cierre para cerrar la cápsula, en el que

- la cápsula tiene un miembro de estanqueidad (26) en la superficie externa de la cápsula (1) , y

- el miembro de estanqueidad (26) está configurado para poder comprimirse en un acoplamiento de estanqueidad con al menos una superficie de presión (15) adaptada del dispositivo de producción de bebida (2) ; en el que el reborde en forma de resalte comprende

- una porción externa (27) .

20. una porción entremedia (26) entre la porción externa (27) y la pared lateral (7) ,

el miembro de estanqueidad comprendiendo una porción escalonada (26) y sobresaliendo desde la porción intermedia y desde la pared lateral (7) del cuerpo base en forma de copa, y en el que una presión de estanqueidad actuando en el acoplamiento de estanqueidad tiene un componente radial y axial con relación a un eje central de la cápsula (1) .

2. El sistema según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el miembro de estanqueidad está dispuesto para ejercer una fuerza de empuje contra la superficie de presión adaptada del dispositivo de producción de bebida.

3. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el miembro de estanqueidad (26) tiene una estructura que puede curvarse.

4. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el miembro de

estanqueidad (26) está diseñado para comprimirse desde un primer espesor no comprimido a un segundo espesor comprimido.

5. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el miembro de estanqueidad (26) está hecho de al menos uno de los materiales constituyente (s) del resto de la cápsula (4, 5) . 40

6. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende un primer elemento de pared y un segundo elemento de pared conectados entre sí de una manera estanca al gas en un área con un reborde en forma de resalte a fin de crear un interior hermético para los ingredientes.

7. El sistema según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el miembro de estanqueidad (26) es una parte integra de uno de los elementos de pared (4, 5) .

8. El sistema según la reivindicación 1, en el que el miembro de estanqueidad es un miembro de estanqueidad

escalonado y hueco comprendiendo un incremento repentino del diámetro de la pared lateral de la cápsula. 50

9. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que dicho miembro de estanqueidad comprende un escalón hueco que se extiende entre la pared lateral y el reborde en forma de resalte de la cápsula.

10. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el acoplamiento de estanqueidad solamente es efectivo siempre que el miembro de cierre (9) ejerza una presión mínima sobre la cápsula (1) , pero se libera automáticamente tan pronto como la presión cae por debajo de dicha presión mínima.

11. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que se proporcionan hendiduras (21) en la 60 circunferencia del miembro de cierre (9) .

12. El sistema según la reivindicación 11, en el que las hendiduras (21) actúan como pasos de entrada de aire para suministrar aire a través de estas hendiduras (21) y a través del acoplamiento de estanqueidad liberado entre la cápsula (1) y el miembro de cierre (9) .

13. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el miembro de cierre (9) comprende medios de estanqueidad adicionales adaptados para asistir al acoplamiento de estanqueidad entre el miembro de cierre (9) y la cápsula (1) .

14. Uso de una cápsula para colocarse en un dispositivo de producción de bebida (2) en el cual entra un líquido bajo presión en la cápsula (1) para interactuar con los ingredientes (3) contenidos en la cápsula (1) y desaguar una bebida de la cápsula (1) , la cápsula comprendiendo un cuerpo base en forma de copa, un miembro de cierre para cerrar la cápsula, y un reborde en forma de resalte comprendiendo una porción externa (27) y una porción entremedia (26) entre la porción externa (27) y una pared lateral (7) del cuerpo base en forma de copa, la cápsula tiene un miembro de estanqueidad

(26) en la superficie externa de la cápsula (1) comprendiendo una porción escalonada (26) y sobresaliendo desde la porción intermedia y desde la pared lateral (7) , en el que el miembro de estanqueidad (26) está configurado para poder comprimirse en acoplamiento de estanqueidad con al menos una superficie de presión (15) adaptada del dispositivo de producción de bebida (2) , y en el que una presión de estanqueidad actuando en el acoplamiento de estanqueidad tiene un componente radial y axial con relación a un eje central de la cápsula (1) .

15. Uso de una cápsula según la reivindicación 14 para obtener un acoplamiento de estanqueidad estanco al gas de un elemento (9) del dispositivo de producción de bebida y el miembro de estanqueidad (26) de la cápsula (1) a fin de asegurar que sólo la trayectoria de flujo de medio líquido entre una abertura perforada en una pared superior del cuerpo base en forma de copa de la cápsula y una abertura en el miembro de cierre atraviesa el interior de la cápsula.