Cápsula y sistema para preparar una bebida por centrifugación en un dispositivo de producción de bebidas.

Una cápsula (1A, 1B, 1C) diseñada para la inserción en un dispositivo de producción de bebidas para preparar una bebida a partir de una sustancia contenida en la cápsula mediante la introducción de líquido en la cápsula y el paso de líquido a través de la sustancia utilizando fuerzas centrífugas,

la cápsula que comprende:

un cuerpo (2) que comprende un extremo inferior y un extremo abierto, separados en la dirección axial, una pared superior (4) para cubrir el cuerpo en su extremo abierto, a lo largo de una dirección transversal a la dirección axial,

un envoltorio entre el cuerpo y la pared superior que contiene una cantidad de sustancia de bebida, preferentemente café tostado y molido,

la cápsula que comprende un reborde a modo de resalte (3) que se extiende hacia fuera desde el cuerpo, en el que el reborde a modo de resalte (3) comprende una porción de resalte anular (7) que se extiende alrededor de un eje central (I); en el que la cápsula comprende un anillo de ajuste de presión anular (8) que se extiende transversal y axialmente más allá de la porción de resalte, caracterizada por el hecho de que el anillo de ajuste de presión anular (8) está configurado para ser acoplado por un elemento de válvula (34) del dispositivo de producción de bebidas para proporcionar una válvula de restricción de flujo (18) para el flujo de bebida centrifugado que deja la cápsula y por el hecho de que la distancia radial (R) desde el eje central (I) de la cápsula al anillo de ajuste de presión (8) está entre 25 y 30 mm.

Cápsula y sistema para preparar una bebida por centrifugación en un dispositivo de producción de bebidas Campo de la invención

La presente invención se refiere a una cápsula diseñada para la preparación de una bebida por centrifugación, el uso de una cápsula en un dispositivo de producción de bebidas y un sistema de cápsula que combina una cápsula, y un dispositivo de producción de bebidas para preparar una bebida a partir de una sustancia de bebida contenida en la cápsula, y pasando un líquido alimentado por el dispositivo a través de la sustancia en la cápsula utilizando fuerzas centrífugas.

En particular, la presente invención se refiere a una cápsula que conforma junto con un dispositivo de producción de bebidas, una válvula de restricción dedicada, constituyendo de este modo unos medios de ajuste de presión para el líquido centrifugado que deja la cápsula.

Antecedentes de la invención

Existen sistemas para la preparación de bebidas tales como el café, forzando un líquido a través de unos ingredientes contenidos en la cápsula utilizando fuerzas centrífugas.

El documento WO 2008/148604, por ejemplo, se refiere a una cápsula para preparar una bebida o alimento líquido a partir de una sustancia, en una unidad de elaboración centrífuga, haciendo pasar agua a través de la sustancia contenida en la cápsula mediante el uso de fuerzas centrífugas de elaboración que comprende: un envoltorio que contiene una dosis predeterminada de la sustancia; unos medios de apertura que se abren bajo el efecto centrífugo para permitir que el líquido de la elaboración deje la cápsula. La cápsula puede comprender también unos medios para acoplar los medios externos de accionamiento rotacional de la cápsula de un dispositivo de elaboración centrífuga, en el que los medios de acoplamiento están configurados para ofrecer una resistencia al par de torsión durante la rotación de la cápsula para el mantenimiento de la cápsula en una posición de rotación de referencia.

De este modo, el efecto de las fuerzas centrífugas para elaborar el café o preparar otras sustancias alimenticias presenta muchas ventajas en comparación con los métodos normales de elaboración utilizando bombas de presión. Por ejemplo, en los métodos tradicionales de elaboración del café tipo "espresso" o "lungo" utilizando una bomba de presión, es muy difícil dominar todos los parámetros que influyen en la calidad de la extracción del extracto de café suministrado. Estos parámetros son típicamente la presión, el caudal que disminuye con la presión, la compactación del café en polvo que también influye en las características de flujo y que depende del tamaño de partícula del café molido, la temperatura, la distribución del flujo de agua y así sucesivamente. Por lo tanto, no es fácil variar la presión de extracción y los caudales porque se determinan esencialmente por la resistencia del lecho de café y el sistema de filtrado curso abajo.

Para una extracción centrífuga, la calidad de la bebida que se va a preparar (intensidad o fortaleza, sabor, aroma, espuma / crema, etc.) es compleja y depende del control de los diferentes parámetros de elaboración y el diseño de la cápsula. En particular, el caudal del líquido inyectado en la cápsula parece jugar un papel importante. El caudal puede estar influenciado por una serie de parámetros tales como la velocidad de rotación de la cápsula en el dispositivo, la dinámica de fluidos en el interior de la cápsula, la contrapresión ejercida sobre el líquido centrifugado. Por ejemplo, para una determinada contrapresión, cuanto mayor es la velocidad de rotación, mayor será el caudal. A la inversa, para una velocidad de rotación dada, cuanto mayor sea la contrapresión, menor será el flujo.

Considerando que la velocidad de rotación de la cápsula está por lo general controlada por unos medios de control que activan selectivamente un motor de rotación de un dispositivo de producción de bebidas centrífuga, se puede obtener una contrapresión predefinida mediante una restricción de flujo en la salida de la cápsula o en el exterior de una celda centrífuga que porta la cápsula.

Por ejemplo el documento EP 651 963 enseña que un gradiente de presión se obtiene mediante un elemento elástico de goma interpuesto en la interfaz entre la tapa de acoplamiento y la taza de la celda centrífuga, por ejemplo, una cápsula que contiene café en polvo. Dicho elemento se deforma elásticamente para dejar un paso de filtrado para el líquido cuando se alcanza una cierta presión en la interfaz.

Además, los documentos FR 2 487 661 y WO 2006/112691 se refieren a unos sistemas centrífugos en los que se sitúa una restricción fija curso abajo del filtro para crear un gradiente de presión.

Además, los documentos WO 2008/148646 y WO 2009/106598 proponen unas soluciones en la que una restricción de flujo se sitúa dentro o fuera de la celda centrífuga. La restricción de flujo puede comprender una válvula de regulación que ofrece una presión efectiva. La válvula se abre bajo el efecto de la presión. Cuanto más se abre la válvula, mayor es el caudal. La válvula se puede precargar por un elemento elástico (goma o muelle). Cuanto mayor sea la precarga, mayor será la presión de apertura para el líquido centrifugado curso arriba de la válvula. Más particularmente, el documento WO 2009/106598 se refiere a un sistema de producción de bebidas para preparar un

extracto líquido a partir de una sustancia alimenticia contenida en una celda, pasando un líquido a través de la sustancia alimenticia por centrifugación de la celda, que comprende unos medios de purgado de gas configurados para eliminar el gas de la celda mientras el líquido llena la celda. El documento EP1654966A1 se refiere a una cápsula con unos medios de estanqueidad que comprenden un cuerpo de base con un reborde a modo de resalte y un elemento de lámina que cierra el cuerpo. Dicha cápsula no está diseñada para ser utilizada en un dispositivo de preparación centrífuga.

Los sistemas de producción de bebidas centrífuga de la técnica anterior sin embargo, adolecen del inconveniente de que una adaptación de la contrapresión a unos valores predefinidos requiere de un mecanismo, lo cual hace que sea complejo regular una gran variedad de diferentes valores predefinidos de la contrapresión.

De este modo, se ha de entender que, en particular, con respecto a bebidas de café, la contrapresión aplicada sobre el líquido centrifugado determina las condiciones de extracción (por ejemplo, caudal) influyendo de este modo directamente en el sabor y el aroma de café. Además, la textura organoléptica tal como la espuma/crema formada en la parte superior de la bebida preparada, también depende mucho de la contrapresión aplicada. De este modo, con respecto a la espuma/crema, así como el caudal de una bebida de café que se va a preparar, es deseable regular los valores de la contrapresión dependiendo de la naturaleza de la sustancia proporcionada en una cápsula específica, con respecto a diferentes tipos de bebidas es deseable respectivamente una calidad y/o una cantidad diferentes de espuma/crema, y/o un caudal diferente. Por lo tanto, hay una necesidad de proponer, a través de un sistema de cápsulas, variedades de café con diferentes gustos, intensidades y/o tipos, por ejemplo, "ristretto", "espresso", "lungo", café largo, etc., en particular, mediante el cual se puede controlar mejor, de forma más independiente y cómoda la contrapresión ejercida en el líquido centrifugado en la interfaz entre la cápsula y el dispositivo. El término "contrapresión de los medios de válvula" se refiere a la pérdida de presión creada por la restricción o la válvula de restricción.

Como la restricción o válvula de restricción forma un "efecto de cuello de botella", se crea una presión de líquido curso arriba de la misma por el efecto de la centrifugación. En particular, se crea un gradiente de presión en el que la presión aumenta gradualmente desde el eje de rotación hacia la válvula. Gracias a esta restricción, se aumenta la presión antes de la restricción, y es esta presión la que tiene un efecto sobre la interacción del líquido - ingrediente (por ejemplo, mediante la extracción de la sustancia por el líquido). Esta presión creada por la válvula de restricción también se puede definir como la relación de la fuerza ("contra-fuerza") dividida entre el área de superficie de contacto en la válvula de restricción.

La solicitud de patente europea co-pendiente No.08171069.1 (titulada: "Cápsula para preparar una bebida por centrifugación en un dispositivo de producción de bebidas y un dispositivo adaptado para ello") propone una cápsula... [Seguir leyendo]

1. Una cápsula (1A, 1B, 1C) diseñada para la inserción en un dispositivo de producción de bebidas para preparar una bebida a partir de una sustancia contenida en la cápsula mediante la introducción de líquido en la cápsula y el paso de líquido a través de la sustancia utilizando fuerzas centrifugas, la cápsula que comprende:

un cuerpo (2) que comprende un extremo inferior y un extremo abierto, separados en la dirección axial,

una pared superior (4) para cubrir el cuerpo en su extremo abierto, a lo largo de una dirección transversal a la

dirección axial,

un envoltorio entre el cuerpo y la pared superior que contiene una cantidad de sustancia de bebida, preferentemente

café tostado y molido,

la cápsula que comprende un reborde a modo de resalte (3) que se extiende hacia fuera desde el cuerpo, en el que el reborde a modo de resalte (3) comprende una porción de resalte anular (7) que se extiende alrededor de un eje central (I); en el que la cápsula comprende un anillo de ajuste de presión anular (8) que se extiende transversal y axialmente más allá de la porción de resalte, caracterizada por el hecho de que el anillo de ajuste de presión anular (8) está configurado para ser acoplado por un elemento de válvula (34) del dispositivo de producción de bebidas para proporcionar una válvula de restricción de flujo (18) para el flujo de bebida centrifugado que deja la cápsula y por el hecho de que la distancia radial (R) desde el eje central (I) de la cápsula al anillo de ajuste de presión (8) está entre 25 y 30 mm.

2. Cápsula según la reivindicación 1, en la que el anillo de ajuste de presión anularse extiende, en la dirección axial de la cápsula, por encima del plano (P) de la porción de resalte anular (7) para ser acoplado por un elemento de válvula (34) de un dispositivo de producción de bebidas dedicado y, se extiende, en la dirección axial de la cápsula, por debajo del plano (P) de la porción de resalte para ser recibido en una porción rebajada (38) o rebaje anular del portacápsula del dispositivo de producción.

3. Cápsula según la reivindicación 2, en la que

el anillo de ajuste de presión anular se extiende, en la dirección axial de la cápsula, por encima del plano (P) de la porción de resalte anular de una distancia (hi) mayor que la distancia (Í12) que se extiende, en la dirección axial de la cápsula, por debajo del plano (P) de la porción de resalte.

4. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

en la que el anillo de ajuste de presión anular es hueco, y forma preferentemente un rizo.

5. Cápsula según la reivindicación 4,

en la que el anillo de ajuste de presión anular forma un rizo oval cuya dimensión más larga (h) se extiende sensiblemente en la dirección axial.

6. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

en la que el anillo de ajuste de presión anular está hecho de plástico y/o metal, está hecho preferentemente de aluminio o una multicapa de aluminio y plástico, preferentemente laminado de aluminio-PP.

7. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

en la que la relación de la distancia (hi) por encima del plano (P) de la porción de resalte a la distancia (tt2) por debajo del plano (P) de la porción de resalte está comprendida entre 5:1 y 1:0,5; y, preferentemente, la distancia (hi) por encima del plano (P) de la porción de resalte está comprendida entre 0,5 y 3 mm, preferentemente 0,8 y 2,5 mm y preferentemente, la distancia (Í12) por debajo del plano (P) de la porción de resalte está comprendida entre 0,1 y 1 mm, preferentemente 0,3 y 0,5 mm.

8. Cápsula según la reivindicación 1,

en la que el diámetro interno más grande del envoltorio de la cápsula está comprendido entre 45 y 50 mm.

9. Conjunto de cápsulas que comprenden por lo menos dos cápsulas de diferente tipo; preferentemente tres cápsulas de diferente tipo, siendo cada cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8,

en el que la distancia (hi), en la dirección axial, por encima del plano (P) del anillo de ajuste de presión anular, difiere como una función del tipo de cápsulas, aumenta preferentemente mientras disminuye el tamaño de la cápsula en el conjunto.

10. Conjunto de cápsulas según la reivindicación 9, en el que la distancia (tt2), en la dirección axial, por debajo del plano (P) de la porción de resalte, del anillo de ajuste de presión anular es constante en todo el conjunto.

11. Sistema para preparar una bebida que comprende un dispositivo de producción de bebidas para preparar una bebida y una cápsula (1A, 1B, 1C) diseñada para la inserción en el dispositivo de producción de bebidas para preparar la bebida a partir de una sustancia contenida en la cápsula mediante la introducción de líquido en la cápsula y el paso de liquido a través de la sustancia utilizando fuerzas centrífugas, la cápsula que comprende:

un cuerpo (2) que comprende un extremo inferior y un extremo abierto, separados en la dirección axial, una pared superior (4) para cubrir el cuerpo en su extremo abierto, a lo largo de una dirección transversal a la dirección axial, un envoltorio entre el cuerpo y la pared superior que contiene una cantidad de sustancia de bebida, preferentemente café tostado y molido,

la cápsula que comprende un reborde a modo de resalte (3) que se extiende hacia fuera desde el cuerpo alrededor de un eje central (I); el reborde a modo de resalte que comprende una porción de resalte anular (7), un anillo de ajuste de presión anular (8); comprendiendo el dispositivo de producción de bebidas:

un portacápsula (20) para sujeción de la cápsula, por lo menos en el reborde a modo de resalte (3) durante la centrifugación,

unos medios de accionamiento de rotación para el accionamiento de la cápsula en centrifugación, una unidad de inyección de líquido para la alimentación de líquido en la cápsula,

un elemento de válvula de impulsión elástica (34) para acoplar el anillo de ajuste de presión (18) de la cápsula cuando la cápsula se inserta en el dispositivo de producción de bebidas para proporcionar una válvula de restricción de flujo y,

en el que el anillo de ajuste de presión (8) está configurado para ser acoplado por el elemento de válvula (34) del dispositivo de producción de bebidas para proporcionar una válvula de restricción de flujo (18) para el flujo de bebida centrifugado que deja la cápsula;

en el que el anillo de ajuste de presión anular se extiende transversal y axialmente más allá de la porción de resalte

y,

en el que la distancia radial (R) desde el eje central (I) de la cápsula al anillo de ajuste de presión anular (8) es de entre 25 y 30 mm.

12. Sistema según la reivindicación 11, en el que el portacápsula comprende un borde transversal anular de soporte que comprende una primera porción hacia el interior para soportar la porción de reborde anular y una segunda porción hacia el exterior para soportar el anillo de ajuste de presión anular, en el que la segunda parte exterior forma un escalón rebajado o rebaje en comparación a la primera porción hacia el interior.