MXPA06009388A - Cartucho para la preparacion de bebidas - Google Patents
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Abstract
Un cartucho conteniendo uno o mas ingredientes de bebidas y estando formado de materiales sustancialmente impermeables al aire y al agua, el cartucho comprendiendo una entrada para la introducción de un medio acuoso dentro del cartucho, y una salida para una bebida producida a partir de uno o mas ingredientes de bebida. El cartucho comprende medios para producir un chorro de la bebida, donde los medios para producir el chorro de la bebida comprende una apertura en una trayectoria de flujo de bebida enlazando a la entrada con la salida, caracterizado en que el cartucho comprende una o mas proyecciones microscópicas a o en los alrededores de la apertura para hacer contacto con la trayectoria de flujo de bebida.
Description
CARTUCHO PARA LA PREPARACIÓN DE BEBIDAS
La presente invención se refiere a un cartucho para la preparación de bebidas y, en particular, a cartuchos sellados que son formados a partir de materiales sustancialmente impermeables al aire y al agua y que contienen uno o mas ingredientes para la preparación de bebidas . Previamente se ha propuesto sellar ingredientes de preparación de bebidas en empaques individuales impermeables al aire. Por ejemplo, cartuchos o cápsulas conteniendo café molido compactado se conocen para uso en ciertas máquinas de preparación de café que generalmente se denominan máquinas "espresso" . En la producción de café usando estas máquinas de preparación el cartucho de café se coloca en una cámara de infusión y agua caliente se pasa a través del cartucho a presiones relativamente altas, con ello extrayendo los constituyentes de café aromáticos del café molido para producir la bebida de café. Típicamente, tales máquinas operan a una presión de mas de 6xl05 Pa. Las máquinas de preparación del tipo descrito han sido hasta la fecha relativamente costosas dado que los componentes de la máquina, tal como bombas de agua y sellos, deben ser capaces de soportar las altas presiones . En WO 01/58786 se describe un cartucho para la preparación de bebidas que opera a una presión generalmente en el rango de 0.7 a 2.0x105 Pa. Sin embargo, el cartucho se diseña para uso en una máquina de preparación de bebidas para el mercado comercial o industrial y es relativamente costosa. Entonces, permanece un requerimiento por un cartucho para la preparación de bebidas donde los cartuchos y la máquina de preparación de bebidas son adecuados, en particular, para el mercado doméstico en términos de costo, desempeño y confiabilidad. De manera acorde, la presente invención proporciona un cartucho que contiene uno o mas ingredientes de bebida y estando formado de materiales sustancialmente impermeables al aire y al agua, dicho cartucho comprendiendo una entrada para la introducción de un medio acuoso dentro del cartucho, y una salida para una bebida producida de dichos uno o mas ingredientes de bebida, donde dicho cartucho comprende medios para producir un chorro de la bebida, donde dichos medios para producir el chorro de la bebida comprende una apertura en una trayectoria de flujo de bebida enlazando a la entrada con la salida, caracterizado en que el cartucho comprende una o mas proyecciones microscópicas a o en los alrededores de la apertura para hacer contacto con la trayectoria de flujo de bebida. Las proyecciones microscópicas sirven para inducir turbulencia en el flujo de la bebida pasando a través del conducto de flujo llevando a atrapado de una cantidad mayor de burbujas de aire pequeñas a una retro-presión de bebida fija. Por ejemplo, una muy buena crema o espuma de leche se pudo producir usando una apertura teniendo dimensiones de aproximadamente 0.8 por 0.82 mm a una presión de menos de 1 bar. Experimentos de control en conductos de flujo de lados lisos con los mismos tamaño de apertura y presión resultaron en pobre producción de crema o espuma . La una o mas proyecciones microscópicas pueden comprender fibrilas. Alternativamente, la una o mas proyecciones microscópicas comprenden irregularidades de superficie. Alternativamente, las una o mas proyecciones microscópicas comprenden varillas. La una o mas proyecciones microscópicas pueden pender de una orilla de la apertura. Alternativamente, la una o mas proyecciones microscópicas pueden pender de una superficie de un conducto formando una porción de la trayectoria de flujo de bebida. La una o mas proyecciones microscópicas de preferencia se localizan en una entrada del conducto de flujo. Alternativamente, la una o mas proyecciones microscópicas pueden localizarse en una o mas posiciones en una región hasta 30% a lo largo de la longitud del conducto de flujo medido a partir de una entrada corriente arriba. Las proyecciones microscópicas tienen una altura de
0.01 a 0.50 mm. De preferencia, las proyecciones microscópicas tienen una altura de 0.09 a 0.11 mm. Las proyecciones microscópicas pueden tener un grosor de 0.01 a 0.50 mm. De preferencia, las proyecciones microscópicas tienen un grosor de 0.06 a 0.10 mm. Mas preferentemente, las proyecciones microscópicas tienen un grosor de 0.08 mm. Las proyecciones microscópicas pueden tener una longitud de hasta 2.5 mm. Este es particularmente el caso donde las proyecciones descansan generalmente en la dirección de flujo. La apertura puede tener un área de sección transversal de 0.4 a 0.7 mm2. La apertura puede estar en la forma de una hendidura alargada. El inserto puede además comprender por lo menos una entrada para aire y medios para generar una reducción de presión del chorro de bebida, con lo cual, en el uso, aire a partir de la por lo menos una entrada de aire se incorpora dentro de la bebida como una pluralidad de burbujas pequeñas. La por lo menos una entrada de aire puede proporcionar-se corriente abajo de la apertura. El inserto puede comprender un pico de descarga que define la salida. El chorro de bebida emitido de la apertura puede dirigirse hacia el pico de descarga. El chorro de bebida puede golpear una superficie del pico de descarga entre la emisión desde la apertura y la descarga por la salida. Se entenderá que por el término "cartucho" como se usa en la presente se entiende cualquier empaque, recipiente, saquillo o receptáculo que contiene uno o mas ingredientes de bebida en la manera descrita. El cartucho puede ser rígido, semi-rígido o flexible. La entrada y la salida del cartucho pueden estar abiertas o requerir abertura en el uso mediante, por ejemplo, perforación. El cartucho de la presente invención contiene uno o mas ingredientes de bebida adecuados para la formación de un producto de bebida. El producto de bebida puede ser, por ejemplo, uno de café, té, chocolate o una bebida a base de lácteos incluyendo leche. Los ingredientes de bebida pueden estar en polvo, molidos, a base de hojas o líquidos. Los ingredientes de bebida pueden ser insolubles o solubles. Ejemplos incluyen café tostado y molido, té en hojas, chocolate y sopa en polvo, bebidas a base de leche líquidas, bebidas carbonatadas y jugos de frutas concentrados. En la siguiente descripción los términos "superior" e "inferior" y equivalentes serán usados para describir el posicionamiento relativo de características de la invención. Los términos "superior" e "inferior" y equivalentes deberán entenderse haciendo referencia al cartucho (u otros componentes) en su orientación normal para inserción dentro de una máquina de preparación de bebidas y dispensado subsecuente como se muestra, por ejemplo, en la figura 4. En particular, "superior" e "inferior" se refieren, respectivamente, a posiciones relativas mas cercanas o mas alejadas de una superficie superior 11 del cartucho. Además, los términos "interior" y "exterior" y equivalentes serán usados para describir el posicionamiento relativo de características de la invención. Los términos "interior" y "exterior" y equivalentes deberán entenderse haciendo referencia a posiciones relativas en el cartucho (u otros componentes) estando, respectivamente, mas cerca o mas lejos de un centro o eje principal X del cartucho 1 (u otro componente) . Formas de realización de la presente invención serán ahora descritas, a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: la figura 1 es un dibujo en sección transversal de un miembro exterior de las primera y segunda formas de realización del cartucho, la segunda forma de realización estando de acuerdo con la presente invención; la figura 2 es un dibujo en sección transversal de un detalle del miembro exterior de la figura 1 mostrando una extensión cilindrica dirigida hacia adentro; la figura 3 es un dibujo en sección transversal de un detalle del miembro exterior de la figura 1 mostrando una hendidura; la figura 4 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro exterior de la figura 1; la figura 5 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro exterior de la figura 1 en una orientación invertida; la figura 6 es una vista en plano desde arriba del miembro exterior de la figura 1;
la figura 7 es un dibujo en sección transversal de un miembro interior de la primera forma de realización del cartucho; la figura 8 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro interior de la figura 7; la figura 9 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro interior de la figura 7 en una orientación invertida; la figura 10 es una vista en plano desde arriba del miembro interior de la figura 7 ; la figura 11 es un dibujo en sección transversal de la primera forma de realización del cartucho en una condición ensamblada; la figura 12 es un dibujo en sección transversal de un miembro interior de la segunda forma de realización del cartucho de acuerdo con la presente invención; la figura 13 es un dibujo en sección transversal de un detalle del miembro interior de la figura 12 mostrando una apertura; la figura 14 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro interior de la figura 12; la figura 15 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro interior de la figura 12 en una orientación invertida; la figura 16 es otro dibujo en sección transversal del miembro interior de la figura 12; la figura 17 es un dibujo en sección transversal de otro detalle del miembro interior de la figura 12 mostrando una entrada de aire; la figura 18 es un dibujo en sección transversal de la segunda forma de realización del cartucho en una condición ensamblada; la figura 19 es un dibujo en sección transversal de un miembro exterior de las tercera y cuarta formas de realización del cartucho, la cuarta forma de realización estando de acuerdo con la presente invención; la figura 20 es un dibujo en sección transversal de un detalle del miembro exterior de la figura 19 mostrando una extensión cilindrica dirigida hacia adentro; la figura 21 es una vista en plano desde arriba del miembro exterior de la figura 19; la figura 22 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro exterior de la figura 19; la figura 23 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro exterior de la figura 19 en una orientación invertida; la figura 24 es un dibujo en sección transversal de un miembro interior de la tercera forma de realización del cartucho; la figura 25 es una vista en plano desde arriba del miembro interior de la figura 24; la figura 26 es un dibujo en sección transversal de un detalle del miembro interior de la figura 24 mostrando una orilla superior volteada hacia adentro; la figura 27 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro interior de la figura 24; la figura 28 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro interior de la figura 24 en una orientación invertida;' la figura 29 es un dibujo en sección transversal de la tercera forma de realización del cartucho en una condición ensamblada; la figura 30 es un dibujo en sección transversal de un miembro interior de la cuarta forma de realización del cartucho; la figura 31 es una vista en plano desde arriba del miembro interior de la figura 30; la figura 32 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro interior de la figura 30; la figura 33 es una vista en perspectiva desde arriba del miembro interior de la figura 30 en una orientación invertida; la figura 34 es un dibujo en sección transversal de la cuarta forma de realización del cartucho en una condición ensamblada; la figura 35 es una vista en perspectiva esquemática de una porción del cartucho mostrando una apertura para producir un chorro de bebida; y la figura 36 es una vista en perspectiva esquemática de una porción del cartucho mostrando la apertura de la figura 35 en un arreglo alternativo. Como se muestra en la figura 11, el cartucho 1 generalmente comprende un miembro exterior 2 , un miembro interior 3 y un laminado 5. El miembro exterior 2 , el miembro interior 3 y el laminado 5 se ensamblan para formar al cartucho 1 que tiene un interior 120 para contener uno o mas ingredientes de bebida, una entrada 121, una salida 122 y una trayectoria de flujo de bebida enlazando a la entrada 121 con la salida 122 y que pasa a través del interior 120. La entrada 121 y la salida 122 se sellan inicialmente por el laminado 5 y se abren en el uso mediante perforar o cortar al laminado 5. La trayectoria de flujo de bebida se define por inter-relaciones espaciales entre el miembro exterior 2, el miembro interior 3 y el laminado 5 como se discute mas adelante. Otros componentes pueden opcionalmente incluirse en el cartucho 1, tales como un filtro 4, como será descrito adicionalmente mas adelante. Una primera versión del cartucho 1 no de acuerdo con la invención pero que será descrita para propósitos de antecedentes se muestra en las figuras 1 a 11. La primera versión del cartucho 1 se diseña particularmente para uso en dispensar productos filtrados tales como café tostado y molido o té en hojas. Sin embargo, esta versión del cartucho 1 y las otras versiones descritas mas adelante pueden usarse con otros productos tales como chocolate, café, té, endulzantes, cordiales, saborizantes, bebidas alcohólicas, leche de sabor, jugos de futas, refrescos, salsas y postres. Como se puede observar a partir de la figura 5, la forma global del cartucho 1 es generalmente circular o en forma de disco con el diámetro del cartucho 1 siendo significativamente mayor que su altura. Un eje principal X pasa a través del centro del miembro exterior como se muestra en la figura 1. Típicamente el diámetro global del miembro exterior 2 es 74.5 mm ± 6 mm y la altura global es 16 mm ± 3 mm. Típicamente el volumen del cartucho 1 cuando está ensamblado es 30.2 ml + 20%. El miembro exterior 2 generalmente comprende una coraza en forma de tazón 10 que tiene una pared anular curva 13, una parte superior cerrada 11 y un fondo abierto 12. El diámetro del miembro exterior 2 es mas pequeño en la parte superior 11 comparado con el diámetro en el fondo 12, resultando de un acampanado de la pared anular 13 conforme uno se desplaza de la parte superior cerrada 11 al fondo abierto 12. La pared anular 13 y el fondo cerrado 11 juntos definen un receptáculo teniendo un interior 3 . Una extensión cilindrica dirigida hacia adentro hueca
18 se proporciona en la parte superior cerrada 11 centrada en el eje principal X. Como se muestra de manera mas clara en la figura 2, la extensión cilindrica 18 comprende un perfil escalonado teniendo porciones primera, segunda y tercera 19, 20 y 21. La primera porción 19 es cilindrica circular derecha. La segunda porción 20 es frusto-cónica en figura y se ahúsa hacia adentro. La tercera porción 21 es otro cilindro circular recto y se cierra por una cara inferior 31. El diámetro de las porciones primera, segunda y tercera 19, 20 y 21 incrementalmente disminuye tal que el diámetro de la extensión cilindrica 18 disminuye conforme uno se desplaza de la parte superior 11 a la cara inferior cerrada 31 de la extensión cilindrica 18. Un soporte generalmente horizontal 32 se forma en la extensión cilindrica 18 en la unión entre las porciones segunda y tercera 20 y 21. Un soporte extendiéndose hacia afuera 33 se forma en el miembro exterior 2 hacia el fondo 12. El soporte extendiéndose hacia afuera 33 forma una pared secundaria 15 co-axial con la pared anular 13 tal que defina un riel anular que forma un múltiple 16 entre la pared secundaria 15 y la pared anular 13. El múltiple 16 pasa alrededor de la circunferencia del miembro exterior 2. Una serie de hendiduras 17 se proporcionan en la pared anular 13 niveladas con el múltiple 16 para proporcionar comunicación de gas y de líquido entre el múltiple 16 y el interior 34 del miembro exterior 2. Como se muestra en la figura 3, las hendiduras 17 comprenden ranuras verticales en la pared anular 13. Entre 20 y 40 hendiduras se proporcionan. En la forma de realización mostrada treinta y siete hendiduras 17 se proporcionan generalmente separadas equidistantes alrededor de la circunferencia del múltiple 16. Las hendiduras 17 de preferencia son de entre 1.4 y 1.18 mm de longitud. Típicamente la longitud de cada hendidura es de 1.6 mm representando el 10% de la altura global del miembro exterior 2. La anchura de cada hendidura es entre 0.25 y 0.35 mm. Típicamente, la anchura de cada hendidura es de 0.3 mm. La anchura de las hendiduras 17 es suficientemente estrecha para impedir que los ingredientes de bebida pasen a su través hacia el múltiple 16 ya sea durante el almacenamiento o en uso. Una cámara de entrada 26 se forma en el miembro exterior 2 en la periferia del miembro exterior 2. Una pared cilindrica 27 se proporciona, como se observa mas claramente en la figura 5, la cual define la cámara de entrada 26 dentro, y parte a la cámara de entrada 26 desde, el interior 34 del miembro exterior 2. La pared cilindrica 27 tiene una cara superior cerrada 28 que se forma en un plano perpendicular al eje principal X y un extremo inferior abierto 29 co-planar con el fondo 12 del miembro exterior 2. La cámara de entrada 26 se comunica con el múltiple 16 mediante dos hendiduras 30 como se muestra en la figura 1. Alternativamente, entre una y cuatro hendiduras se pueden usar para comunicarse entre el múltiple 16 y la cámara de entrada 26. Un extremo inferior del soporte extendiéndose hacia afuera 33 se proporciona con una pestaña extendiéndose hacia afuera 35 que se extiende perpendicularmente al eje principal X. Típicamente, la pestaña 35 tiene una anchura entre 2 y 4 mm. Una porción de la pestaña 35 se alarga para formar una manija 24 por la cual el miembro exterior 2 se puede mantener. La manija 24 se proporciona con una orilla volteada hacia arriba 25 para mejorar el agarre . El miembro exterior 2 se forma como una sola pieza integral a partir de polietileno de alta densidad, polipropileno, poliestireno, poliéster, o un laminado de dos o mas de estos materiales. Un polipropileno adecuado está en el rango de polímeros disponibles de DSM UK Limited (Redditch, Reino Unido) . El miembro exterior puede ser opaco, transparente o traslúcido. El proceso de manufactura puede ser moldeado por inyección. El miembro interior 3 como se muestra en las figuras 7 a 10, comprende un bastidor anular 41 y un embudo cilindrico que se extiende hacia abajo 40. Un eje principal X pasa a través del centro del miembro interior 3 como se muestra en la figura 7. Como se observa mejor en la figura 8, el bastidor anular 41 comprende una orilla exterior 51 y un cubo interior 52 unidos por diez rayos radiales equidistantes 53. El cubo interior 52 es integral con y se extiende desde el embudo cilindrico 40. Aperturas de filtración 55 se forman en el bastidor anular 41 entre los rayos radiales 53. Un filtro 4 se dispone en el bastidor anular 41 tal que cubra las aperturas de filtración 55. El filtro de preferencia se hace de un material con una alta resistencia en húmedo, por ejemplo un material de fibra no tejida de poliéster. Otros materiales que se pueden usar incluyen un material celulósico impermeable al agua, tal como un material celulósico comprendiendo fibras de papel tej idas . Las fibras de papel tejidas se pueden mezclar con fibras de polipropileno, poli (cloruro de vinilo) y/o polietileno. La incorporación de estos materiales plásticos dentro del material celulósico hace al material celulósico capaz de sellar al calor. El filtro 4 puede también tratarse o recubrirse con un material que se activa por calor y/o presión tal que se pueda sellar al bastidor anular 41 en esta manera. Como se muestra en el perfil de sección transversal de la figura 7, el cubo interior 52 se localiza en la posición inferior en lugar de la orilla exterior 51, resultando en el bastidor anular 41 teniendo un perfil inferior en pendiente. La superficie superior de cada rayo 53 se proporciona con una trama erecta 54 que divide un espacio vacío sobre el bastidor anular 41 en una pluralidad de pasajes 57. Cada pasaje 57 se delimita en cada lado por una trama 54 y en una cara inferior por el filtro 4. Los pasajes 57 se extienden desde la orilla exterior 51 hacia abajo hacia, y se abren en, el embudo cilindrico 40 en aberturas 56 definidas por las extremidades interiores de las tramas 54. El embudo cilindrico 40 comprende un tubo exterior 42 que rodea un pico de descarga interior 43. El tubo exterior 42 forma el exterior del embudo cilindrico 40. El pico de descarga 43 se une al tubo exterior 42 en un extremo superior del pico de descarga 43 por medio de una pestaña anular 47. El pico de descarga 43 comprende una entrada 45 en un extremo superior que se comunica con las aberturas 56 de los pasajes 57 y una salida 44 en un extremo inferior a través de la cual la bebida preparada se descarga hacia una taza u otro receptáculo. El pico de descarga 43 comprende una porción f usto-cónica 48 en un extremo superior y una porción cilindrica 58 en un extremo inferior. La porción cilindrica 58 puede tener un ligero ahusado tal que se estreche hacia la salida 44. La porción frusto-cónica 48 ayuda a canalizar bebida desde los pasajes 57 hacia abajo hacia la salida 44 sin inducir turbulencia a la bebida. Una superficie superior de la porción frusto-cónica 48 se proporciona con cuatro tramas de soporte 49 equi-distantes alrededor de la circunferencia del embudo cilindrico 40. Las tramas de soporte 49 definen canales 50 entre ellos. Los bordes superiores de las tramas de soporte 49 se nivelan entre sí y perpendiculares al eje principal X. El miembro interior 3 puede formarse como una sola pieza integral de polipropileno o un material similar según se describe anteriormente y por moldeado por inyección en la misma manera como el miembro exterior 2. Alternativamente, el miembro interior 3 y/o el miembro exterior 2 pueden hacerse de un polímero biodegradable. Ejemplos de materiales adecuados incluyen polietileno degradable (por ejemplo, SPITEK suministrado por Symphony Environmental, Borehamwood, Reino Unido) , poliéster amida biodegradable (por ejemplo, BAK 1095 suministrado por Symphony Environmental) , poli (ácidos lácticos) (PLA suministrado por Cargil, Minesota, Estados Unidos) , polímeros a base de almidón, derivados de celulosa y polipéptidos. El laminado 5 se forma a partir de dos capas, una primera capa de aluminio y una segunda capa de polipropileno vaciado. La capa de aluminio es de entre 0.02 y 0.07 mm de grosor. La capa de polipropileno vaciado es de entre 0.025 y 0.065 mm de grosor. En una forma de realización la capa de aluminio es de 0.06 mm y la capa de polipropileno es de 0.025 mm de grosor. Este laminado es particularmente ventajoso ya que tiene una alta resistencia a encrespado durante el ensamble. Como resultado el laminado 5 se puede pre-cortar para corregir tamaño y forma y subsecuentemente transferirse a la estación de ensamble en la línea de producción sin sufrir distorsión. Consecuentemen-te, el laminado 5 es particularmente muy adecuado a soldadura. Otros materiales laminados pueden usarse incluyendo laminados de PET/Aluminio/PP, PE/EVOH/PP, PET/metalizado/PP y Aluminio/PP. Material de laminado en rollo se puede usar en lugar de material cortado con dado . El cartucho 1 se puede cerrar por una tapa rígida o semi-rígida en lugar de un laminado flexible. El ensamble del cartucho 1 involucra los siguientes pasos : a) el miembro interior 3 se inserta dentro del miembro exterior 2 ;
b) el filtro 4 se corta para configurarse y colocarse sobre el miembro interior 3 tal que se reciba sobre el embudo cilindrico 40 y venga a descansar contra el bastidor anular 41; c) el miembro interior 3, el miembro exterior 2 y el filtro 4 se unen por soldadura ultrasónica; d) el cartucho 1 se llena con uno o mas ingredientes de bebida; e) el laminado 5 se fija al miembro exterior 2. Estos pasos serán discutidos en mayor detalle a continuación. El miembro exterior 2 se orienta con el fondo abierto 12 dirigido hacia arriba. El miembro interior 3 se inserta entonces dentro del miembro exterior 2 con la orilla exterior 51 siendo recibida como un ajuste suelto en una extensión axial 14 en la parte superior 11 del cartucho 1. La extensión cilindrica 18 del miembro exterior 2 es al mismo tiempo recibida en la porción superior del embudo cilindrico 40 del miembro interior 3. La tercera porción 21 de la extensión cilindrica 18 se asienta dentro del embudo cilindrico 40 con la cara inferior cerrada 31 de la extensión cilindrica 18 soportando contra las tramas de soporte 49 del miembro interior 3. El filtro 4 entonces se coloca sobre el miembro interior 3 tal que el material de filtro haga contacto con la orilla anular 51. Un proceso de soldadura ultrasónica entonces se usa para unir al filtro 4 con el miembro interior 3 y al mismo tiempo, y en el mismo paso de proceso, al miembro interior 3 con el miembro exterior 2. El miembro interior 3 y el filtro 4 se sueldan alrededor de la orilla exterior 51. El miembro interior 3 y el miembro exterior 2 se unen por medio de líneas de soldadura alrededor de la orilla exterior 51 y también los bordes superiores de las tramas 54. Como se muestra mas claramente en la figura 11, el miembro exterior 2 y el miembro interior 3 cuando se unen juntos definen un espacio vacío 130 en el interior 120 por debajo de la pestaña anular 41 y exterior al embudo cilindrico 40 que forma una cámara de filtración. La cámara de filtración 130 y pasajes
57 sobre el bastidor anular 41 se separan por el papel filtro 4. La cámara de filtración 130 contiene los uno o mas ingredientes de bebida 200. Los uno o mas ingredientes de bebida se empacan en la cámara de filtración 130. Para una bebida de estilo filtrado el ingrediente es típicamente café tostado y molido o té en hojas. La densidad de empaque de los ingredientes de bebida en la cámara de filtración 130 se puede variar como se desee. Típicamente, para un producto de café filtrado la cámara de filtración contiene entre 5.0 y 10.2 gramos de café tostado y molido en un lecho de filtración de grosor de típicamente 5 a 14 mm. Opcionalmente, el interior 120 puede contener uno o mas cuerpos, tal como esferas, que son libremente movibles dentro del interior 120 para ayudar al mezclado mediante introducir turbulencia y descomponer depósitos de ingredientes de bebida durante la descarga de la bebida.
El laminado 5 entonces se fija al miembro exterior 2 mediante formar una soldadura 126 alrededor de la periferia del laminado 5 para unir al laminado 5 con la superficie inferior de la pestaña que se extiende hacia afuera 35. La soldadura 126 se extiende para sellar al laminado 5 contra el borde inferior de la pared cilindrica 27 de la cámara de entrada 26. Además, una soldadura 125 se forma entre el laminado 5 y el borde inferior del tubo exterior 42 del embudo cilindrico 40. El laminado 5 forma la pared inferior de la cámara de filtración 130 y también sella la cámara de entrada 26 y el embudo cilindrico 40. Sin embargo, un espacio pequeño 123 existe previo al dispensado entre el laminado 5 y el borde inferior del pico de descarga 43. Una variedad de métodos de soldadura se pueden usar, tal como soldadura con calor y ultrasónica, dependiendo de las caracterís-ticas del material del laminado 5. Ventajosamente, el miembro interior 3 abarca entre el miembro exterior 2 y el laminado 5. El miembro interior 3 se forma a partir de un material de rigidez relativa, tal como polipropileno. Como tal, el miembro interior 3 forma un miembro portador de carga que actúa para mantener al laminado 5 y al miembro exterior 2 separados cuando el cartucho 1 se comprime . Se prefiere que el cartucho 1 se sujete a carga de compresión de entre 130 y 280 N en el uso. La fuerza de compresión actúa para impedir que el cartucho caiga bajo presurización interna y también sirve para apretar al miembro interior 3 y al miembro exterior 2 juntos. Esto asegura que las dimensiones internas de pasajes y aperturas en el cartucho 1 se fijen y sean incapaces de cambiar durante la presurización del cartucho 1. Para usar el cartucho 1 se inserta primero en la máquina de preparación de bebidas y la entrada 121 y la salida 122 se abren mediante perforar miembros de la máquina de preparación de bebidas que perforan y doblan al laminado 5. Un medio acuoso, típicamente agua, bajo presión ingresa al cartucho 1 a través de la entrada 121 hacia la cámara de entrada 26 a una presión de entre 0.1-2.0 bar (10-200 KPa) . De ahí el agua se dirige a flujo a través de las hendiduras 30 y alrededor del múltiple 16 y hacia la cámara de filtración 130 del cartucho 1 a través de la pluralidad de hendiduras 17. El agua se forza radialmente hacia adentro a través de la cámara de filtración 130 y se mezcla con los ingredientes de bebida 200 contenidos en ella. El agua es al mismo tiempo forzada hacia arriba a través de los ingredientes de bebida. La bebida se forma por el paso del agua a través de los ingredientes de bebida pasando a través del filtro 4 y las aperturas de filtración 55 hacia los pasajes 57 descansando sobre el bastidor anular 41. El sellado del filtro 4 sobre los rayos 53 y la soldadura del borde 51 con el miembro exterior 2 asegura que no haya cortos circuitos y toda la bebida tenga que pasar a través del filtro 4. La bebida entonces fluye hacia abajo a lo largo de los pasajes radiales 57 formados entre las tramas 54 y a través de las aberturas 56 y hacia el embudo cilindrico 40. La bebida pasa a lo largo de los canales 50 entre las tramas de soporte 47 y hacia abajo del pico de descarga 43 a la salida 44 donde la bebida se descarga hacia un receptáculo tal como una taza. De preferencia, la máquina de preparación de bebidas comprende una instalación de purga de aire, donde aire comprimido se forza a través del cartucho 1 al final del ciclo de dispensado para sacar la bebida restante hacia el receptáculo. Una segunda versión del cartucho 1 que personifica a la presente invención será ahora descrita con referencia a las figuras 12 a 18. La segunda versión del cartucho 1 es particularmente diseñada para uso en dispensar productos estilo espresso tales como café tostado y molido donde es deseable producir una bebida teniendo una espuma de burbujas pequeñas conocida como crema. Muchas de las características de la segunda versión del cartucho 1 son las mismas como en la primera versión y números similares se han usado para hacer referencia a características similares. En la siguiente descripción las diferencias entre las primera y segunda versiones serán discutidas. Características comunes que funcionan en la misma manera no serán discutidas a detalle. El miembro exterior 2 es de la misma construcción como en la primera versión del cartucho 1 y como se muestra en las figuras 1 a 6. El bastidor anular 41 del miembro interior 3 es el mismo como en la primera versión. También, un filtro 4 se dispone en el bastidor anular 41 tal que cubra las aperturas de filtración 55. El tubo exterior 42 del embudo cilindrico 40 también es como antes. Sin embargo, hay un número de diferencias en la construcción del miembro interior 2 de la segunda versión comparado con la primera versión. Como se muestra en la figura 16, el pico de descarga 43 se proporciona con una partición 65 la cual se extiende parcialmente hacia arriba del pico de descarga 43 desde la salida 44. La partición 65 ayuda a impedir el rocío y/o salpicado de la bebida conforme sale del pico de descarga 43. El perfil del pico de descarga 43 también es diferente y comprende un perfil escalonado con una pata de perro distintiva 66 cerca del extremo superior del tubo 43. Una orilla 67 se proporciona erecta desde la pestaña anular 47 uniendo al tubo exterior 42 con el pico de descarga 43. La orilla 67 rodea a la entrada 45 al pico de descarga 43 y define un canal anular 69 entre la orilla 67 y la porción superior del tubo exterior 42. La orilla 67 se proporciona con un soporte dirigido hacia adentro 68. En un punto alrededor de la circunferencia de la orilla 67 una apertura 70 se proporciona en la forma de una hendidura que se extiende desde un borde superior de la orilla 67 a un punto marginalmente por debajo del nivel del soporte 68 como se muestra mas claramente en las figuras 12 y 13. La hendidura tiene una anchura de 0.64 mm. De acuerdo con la presente invención y como se muestra esquemáticamente en las figuras 35 y 36, la apertura 70 se proporciona con una o mas proyecciones microscópicas 150 que golpean en el flujo de fluido a través de la apertura 70. En las figuras las proyecciones 150 se muestran en una escala alargada para propósitos ilustrativos. En la figura 35, la proyección 150 está en la forma de una varilla en forma de U se localiza en la entrada corriente arriba 154 del conducto 152 inmediatamente precediendo a la apertura 70. La varilla corre de un lado del conducto 152 al otro pasando sobre el piso del conducto 152. La varilla 152 se proyecta dentro del conducto por una distancia h como se muestra en la figura 35. La "altura" h de la varilla puede ser de 0.001 a 0.50 mm dependiendo del efecto deseado en la bebida que pasa. De preferencia, el grosor, t, es de 0.06 a 1.00 mm. Mas preferentemente, el grosor, t, es de 0.08 mm. Mas de una varilla se proporciona. La varilla en forma de U puede reemplazarse por dos varillas en las paredes laterales del conducto 152 dejando el piso del conducto 152 libre. Una pluralidad de varillas 150 puede proporcionarse a lo largo de la longitud del conducto de flujo 152. De preferencia, las varillas, u otras proyecciones, se restringen a una región midiendo 30% de la longitud del conducto de flujo 152 medida desde la entrada corriente arriba 154. Una o mas proyecciones 150 se pueden localizar en una varilla corriente abajo 151 de la apertura 70. En otra forma de realización, como se muestra en la figura 36, las proyecciones pueden comprender una serie de varillas corriendo a lo largo del conducto de flujo 152. Las varillas pueden ser rectas o enrolladas. Las varillas pueden tener una altura de 0.001 a 0.50 mm dependiendo del efecto deseado en la bebida que pasa. De preferencia, la altura, h, es de 0.09 a 0.11 mm. Las varillas pueden tener una longitud de 0.2 a 2.50 mm. Alternativamente, las varillas pueden ser transversales o en un ángulo a la dirección de flujo. En una forma de realización no ilustrada, las proyecciones pueden tomar la forma de pelos o fibrilas extendiéndose desde las paredes del conducto 152 hacia el conducto de flujo 152. Alternativamente, las proyecciones pueden tomar la forma de irregularidades de superficie mas generales. Las proyecciones 150 pueden arreglarse y separarse regularmente o aleatoriamente arreglarse y separarse. Las proyecciones pueden formarse a partir del mismo material y en el mismo proceso como el conducto de flujo 152, por ejemplo durante el moldeado, o pueden formarse después del conducto de flujo 152 por un paso de tratamiento tal como ablación, molienda, endurecimiento de la superficie del conducto 150 o adición de material usando adhesivo. Una entrada de aire 71 se proporciona en una pestaña anular 47 alineada circunferencialmente con la apertura 70 como se muestra en las figuras 16 y 17. La entrada de aire 71 comprende una apertura que pasa a través de la pestaña 47 tal que proporcione comunicación entre un punto encima de la pestaña 47 y el espacio vacío por debajo de la pestaña 47 entre el tubo exterior 42 y el pico de descarga 43. De preferencia, y como se muestra, la entrada de aire 71 comprende una porción frusto-cónica superior 73 y una porción cilindrica inferior 72. La entrada de aire 71 se forma típicamente por una herramienta de moldeado tal como un pasador. El perfil ahusado de la entrada de aire 71 permite que la herramienta de moldeado sea mas fácilmente removida del componente moldeado. La pared del tubo exterior 42 en la proximidad de la entrada de aire 71 se configura para formar un canal 75 llevando de la entrada de aire 71 a la entrada 45 del pico de descarga 43. Como se muestra en la figura 17, un soporte biselado 74 se forma entre la entrada de aire 71 y el canal 75 para asegurar que el chorro de bebida emitido desde la hendidura 70 no ensucie inmediatamente en la superficie superior de la pestaña 47 en la proximidad inmediata de la entrada de aire 71. El procedimiento de ensamble para la segunda versión del cartucho 1 es similar al ensamble de la primera versión. Sin embargo, hay ciertas diferencias. Como se muestra en la figura 18, la tercera porción 21 de la extensión cilindrica 18 se asienta dentro de la orilla de soporte 67 en lugar de contra las tramas de soporte. El soporte 32 de la extensión cilindrica 18 entre la segunda porción 20 y la tercera porción 21 descansa contra el borde superior de la orilla de soporte 67 del miembro interior 3. Una zona de interfaz 124 es así formada entre el miembro interior 3 y el miembro exterior 2 comprendiendo un sello de cara entre la extensión cilindrica 18 y la orilla de soporte 67 que se extiende alrededor de casi la circunferencia entera del cartucho 1. El sello entre la extensión cilindrica 18 y la orilla de soporte 67 no es sin embargo a prueba de fluidos dado que la hendidura 70 en la orilla de soporte 67 se extiende a través de la orilla de soporte 67 y hacia abajo a un punto marginalmente por debajo del soporte 68. Consecuentemente la interfaz ajustada entre la extensión cilindrica 18 y la orilla de soporte 67 transforma a la hendidura 70 hacia una apertura de figura rectangular 128, como se muestra de manera mas clara en la figura 18, proporcionando comunicación de gas y de líquido entre el canal anular 69 y el pico de descarga 43. La apertura es típicamente de 0.64 mm de ancho por 0.69 mm de largo. La operación de la segunda versión del cartucho 1 para dispensar una bebida es similar a la operación de la primera versión pero con ciertas diferencias. La bebida en los pasajes radiales 57 fluye hacia abajo a lo largo de los pasajes 57 formados entre las tramas 54 y a través de las aberturas 56 y dentro del canal anular 69 del embudo cilindrico 40. Desde el canal anular 69 la bebida se forza bajo presión a través de la apertura 128 por la retro-presión de la bebida recolectada en la cámara de filtración 130 y pasajes 57. La bebida así es forzada a través de la apertura 128 como un chorro y hacia una cámara de expansión formada por el extremo superior del pico de descarga 43. El chorro de bebida fluye sobre y/o a través de las proyecciones microscópicas 150 en la orilla 151 de la apertura 128 o en el conducto de flujo 152. Como se muestra en la figura 18, el chorro de bebida pasa directamente sobre la entrada de aire 71. Conforme la bebida ingresa al pico de descarga 43 la presión del chorro de bebida cae. Como resultado aire se atrapa dentro del chorro de bebida en la forma de una multitud de pequeñas burbujas de aire conforme el aire se toma a través de la entrada de aire 71. El chorro de bebida emitida desde la apertura 128 se encauza hacia abajo a la salida 44 donde la bebida se descarga hacia un receptáculo tal como una taza donde las burbujas de aire forman la deseada crema. Así, la apertura 128 y la entrada de aire 71 juntas forman un eductor que actúa para atrapar aire dentro de la bebida. La presencia de proyecciones microscópicas resulta en una reducción en el tamaño de burbujas del aire atrapado en el flujo. Flujo de bebida dentro del eductor deberá mantenerse tan suave como sea posible para reducir pérdidas de presión. Ventajosamente, las paredes del eductor deben hacerse cóncavas para reducir pérdidas debido a la fricción de "efecto de pared" . La tolerancia dimensional de la apertura 128 es pequeña. De preferencia, el tamaño de apertura se fija mas o menos en 0.02 mm2. Una tercera versión del cartucho 1 será ahora descrita para propósitos de antecedentes y se muestra en las figuras 19 a 29. La tercera versión del cartucho 1 es diseñada particularmente para uso en dispensar productos solubles que pueden estar en forma de polvo, líquido, sirope, gel o similares. El producto soluble se disuelve por o forma una suspensión en, un medio acuoso tal como agua cuando el medio acuoso se pasa, en el uso, a través del cartucho 1. Ejemplos de bebidas incluyen chocolate, café, leche, té, sopa u otros productos rehidratables o solubles en agua. Muchas de las características de la tercera versión del cartucho 1 son las mismas como en las versiones previas y números similares se han usado para hacer referencia a características similares. En la siguiente descripción las diferencias entre la tercera y previas versiones serán discutidas. Características comunes que funcionan en la misma manera no serán discutidas a detalle . Comparado con el miembro exterior 2 de las versiones previas, la extensión cilindrica hueca dirigida hacia adentro 18 del miembro exterior 2 de la tercera versión tiene un diámetro global mayor como se muestra en la figura 20. En particular, el diámetro de la primera porción 19 está típicamente entre 16 y 18 mm comparado con 13.2 mm para el miembro exterior 2 de las versiones previas. Adicionalmente, la primera porción 19 se proporciona con una superficie exterior convexa 19a, o saliente, como se muestra de manera mas clara en la figura 20, la función de la cual será descrita mas adelante. El diámetro de la tercera porción 21 de los cartuchos 1 es sin embargo el mismo resultando en el área del soporte 32 siendo mayor en esta, la tercera versión del cartucho 1. Típicamente el volumen del cartucho 1 cuando se ensambla es 32.5 ml ± 20%. El número y posicionamiento de las hendiduras en el extremo inferior de la pared anular 13 también es diferente. Entre 3 y 5 hendiduras se proporcionan. En la forma de realización según se muestra en la figura 23, cuatro hendiduras 36 se proporcionan equidistantes alrededor de la circunferencia del múltiple 16. Las hendiduras 36 también son ligeramente mas anchas que en las versiones previas del cartucho 1 siendo de entre 0.35 y 0.45 mm, de preferencia de 0.4 mm de ancho. En otros respectos los miembros exteriores 2 de los cartuchos 1 son los mismos. La construcción del embudo cilindrico 40 del miembro interior 3 es el mismo como en la primera versión del cartucho 1 con un tubo exterior 42, pico de descarga 45, pestaña anular 47 y tramas de soporte 49 siendo provistos. La única diferencia es que el pico de descarga 45 se configura con una sección frustocónica 92 y una sección cilindrica inferior 93. En contraste a las versiones previas y como se muestra en las figuras 24 a 28, el bastidor anular 41 se reemplaza por una porción de falda 80 que rodea al embudo cilindrico 40 y se une al mismo por medio de ocho puntales radiales 87 que se unen al embudo cilindrico 40 en o cerca de la pestaña anular 47. Una extensión cilindrica 81 de la porción de falda 80 se extiende hacia arriba desde los puntales 87 para definir una cámara 90 con una cara superior abierta. Una orilla superior 91 de la extensión cilindrica 81 tiene un perfil volteado hacia adentro como se muestra en la figura 26. Una pared anular 82 de la porción de falda 80 se extiende hacia abajo desde los puntales 87 para definir un canal anular 86 entre la porción de falda 80 y el tubo exterior 42. La pared anular 82 comprende en un extremo inferior una pestaña exterior 83 que descansa perpendicular al eje principal X. Una orilla 84 pende hacia abajo desde una superficie inferior de la pestaña 83 y contiene cinco aperturas 85 las cuales están separadas equidistantes circunferencialmente alrededor de la orilla 84. Así, la orilla 84 se proporciona con un perfil inferior almenado. Aperturas 89 se proporcionan entre los puntales 87 permitiendo comunicación entre la cámara 90 y el canal anular 86. El procedimiento de ensamble para la tercera versión del cartucho 1 es similar al ensamble de la primera versión pero con ciertas diferencias . El miembro exterior 2 y el miembro interior 3 se ajustan por empuje juntos como se muestra en la figura 29 y se retienen por medio de un arreglo de ajuste a presión en lugar de soldarse juntos. Al unir los dos miembros la extensión cilindrica dirigida hacia adentro 18 se recibe dentro de la extensión cilindrica superior 81 de la porción de falda 80. El miembro interior 3 se retiene en el miembro exterior 2 por ínter-vinculación friccional de la superficie exterior convexa 19a de la primera porción 19 de la extensión cilindrica 18 con la orilla volteada hacia adentro 91 de la extensión cilindrica superior 81. Con el miembro interior 3 localizado en el miembro exterior 2 una cámara de mezclado 134 se define localizada exterior a la porción de falda 80. La cámara de mezclado 134 contiene los ingredientes de bebida 200 previo al dispensado. Deberá notarse que las cuatro entradas 36 y las cinco aperturas 85 se escalonan circunferencialmente entre sí. La ubicación radial de las dos partes relativas entre sí no necesita determi-narse o fijarse durante el ensamble dado que el uso de cuatro entradas 36 y cinco aperturas 85 asegura que desalineación ocurra entre las entradas y las aperturas cualquiera que sea el posicionamiento giratorio relativo de los componentes. Los uno o mas ingredientes de bebida se empacan dentro de la cámara de mezclado 134 del cartucho. La densidad del empacado de los ingredientes de bebida en la cámara de mezclado 134 puede variarse según se desee. El laminado 5 entonces se fija al miembro exterior 2 y el miembro interior 3 en la misma manera como se describe anteriormente en las versiones previas . En el uso, agua ingresa a la cámara de mezclado 134 a través de las cuatro hendiduras 36 en la misma manera como versiones previas del cartucho . El agua se forza radialmente hacia adentro a través de la cámara de mezclado y se mezcla con los ingredientes de bebida contenidos en ella. El producto se disuelve o mezcla en el agua y forma la bebida en la cámara de mezclado 134 y luego se lleva a través de las aperturas 85 hacia el canal anular 86 por retro-presión de bebida y agua en la cámara de mezclado 134. El escalonado circunferencial de las cuatro hendiduras de entrada 36 y las cinco aperturas 85 asegura que los chorros de agua no sean capaces de pasar radialmente directamente de las cuatro hendiduras de entrada 36 a las aperturas 85 sin primero circular dentro de la cámara de mezclado 134. En esta manera el grado y consistencia de disolución o mezclado del producto se incrementa significativamente. La bebida se forza hacia arriba en el canal anular 86, a través de las aperturas 89 entre los puntales 87 y dentro de la cámara 90. La bebida pasa de la cámara 90 a través de las entradas 45 entre las tramas de soporte 49 hacia el pico de descarga 43 y hacia la salida 44 donde la bebida se descarga dentro de un receptáculo tal como una taza. El cartucho encuentra aplicación particular con los ingredientes de bebida en la forma de líquidos viscosos o geles. En una aplicación, un ingrediente de chocolate líquido se contiene en el cartucho 1 con una viscosidad entre 1,700 y 3,900 mPa a temperatura ambiente y entre 5,000 y 10,000 mPa a 0°C y refracción de sólidos de 67 Brix ± 3. En otra aplicación café líquido se contiene en el cartucho 1 con una viscosidad de entre 70 y 2,000 mPa a temperatura ambiente y entre 80 y 5,000 mPa a 0°C donde el café tiene un nivel de sólidos total de entre 40 y 70%.
Una cuarta versión del cartucho 1 personificando la presente invención se muestra en las figuras 30 a 34. La cuarta versión del cartucho 1 es particularmente diseñada para uso en dispensar productos líquidos tales como leche líquida concentra-da. Muchas de las características de la cuarta versión del cartucho 1 son las mismas como en las versiones previas y números similares se han usado para hacer referencia a características similares. En la siguiente descripción las diferencias entre las cuarta y previas versiones serán discutidas. Características que funcionan en la misma manera no serán discutidas a detalle. El miembro exterior 2 es el mismo como en la tercera versión del cartucho 1 y como se muestra en las figuras 19 a 23. El embudo cilindrico 40 del miembro interior 3 es similar a aquel mostrado en la segunda versión del cartucho 1 pero con ciertas diferencias. Como se muestra en la figura 30, el pico de descarga 43 se configura con una sección frusto-cónica superior 106 y una sección cilindrica inferior 107. Tres varillas axiales 105 se proporcionan en la superficie interior del pico de descarga 43 para dirigir la bebida dispensada hacia la salida 44 e impedir que la bebida descargada gire dentro del pico. Consecuentemente, las varillas 105 actúan como deflectores. Como en la segunda versión del cartucho 1, una entrada de aire 71 se proporciona a través de la pestaña anular 47 y la entrada se proporciona con proyecciones microscópicas 150 de acuerdo con la presente invención del tipo descritas anteriormente con referen-cia a la segunda versión del cartucho. Sin embargo, el canal 75 debajo de la entrada de aire 71 es mas alargado que en la segunda versión. Una porción de falda 80 se proporciona similar a aquella mostrada en la tercera versión del cartucho 1 descrito anteriormente. Entre 5 y 12 aperturas 85 se proporcionan en la orilla 84. Típicamente diez aperturas se proporcionan en lugar de las cinco provistas en la tercera versión del cartucho 1. Un tazón anular 100 se proporciona extendiéndose desde e integral con la pestaña 83 de la porción de falda 80. El tazón anular 100 comprende un cuerpo acampanado 101 con una boca superior abierta 104 la cual se dirige hacia arriba. Cuatro aperturas de alimentación 103 mostradas en las figuras 30 y 31 se localizan en el cuerpo 101 en o cerca del extremo inferior del tazón 100 donde se une a la porción de falda 80. De preferencia, las aperturas de alimentación están equidistantes alrededor de la circunferencia del tazón 100. El laminado 5 es del tipo descrito anteriormente en las formas de realización previas. El procedimiento de ensamble para la cuarta versión del cartucho 1 es el misma como aquel de la tercera versión. La operación del cartucho de la cuarta versión es similar a aquella de la tercera versión. El agua ingresa al cartucho 1 y la cámara de mezclado 134 en la misma manera como antes. Entonces, el agua se mezcla con y diluye al producto líquido que entonces se forza fuera a través de las aperturas 85 hacia la salida 44 como se describe anteriormente. Una proporción del producto líquido se contiene inicialmente dentro del tazón anular 100 como se muestra en la figura 34 y no se sujeta a dilución inmediata por el agua ingresando a la cámara de mezclado 134. El producto líquido diluido en la parte inferior de la cámara de mezclado 134 tenderá a salir a través de las aperturas 85 en lugar de forzarse hacia arriba y hacia el tazón anular 100 a través de la boca superior 104. Consecuentemente, el producto líquido en el tazón anular 100 permanecerá relativamente concentrado comparado con el producto en la parte inferior de la cámara de mezclado 134. El producto líquido en el tazón anular 100 gotea a través de las aperturas de alimentación 103 hacia la corriente de producto saliendo de la cámara de mezclado 134 a través de las aperturas 85. El tazón anular 100 actúa para emparejar la concentración de producto líquido diluido que ingresa al embudo cilindrico 40 mediante retener una proporción del producto líquido concentrado y liberarlo hacia la corriente de líquido saliente mas uniformemente a través del ciclo de dispensado. Desde el canal anular 86 la bebida se forza bajo presión a través de la apertura 128 por la retro-presión de la bebida recolectándose en la cámara de filtración 134 y la cámara 90. La bebida es así forzada a través de la apertura 128 y mas allá de las proyecciones microscópicas 150 como un chorro y hacia una cámara de expansión formada por el extremo superior del pico de descarga 43. Como se muestra en la figura 34, el chorro de bebida pasa directamente sobre la entrada de aire 71. Conforme la bebida ingresa al pico de descarga 43 la presión del chorro de bebida cae. Como resultado aire se atrapa dentro de la corriente de bebida en la forma de una multitud de burbujas de aire pequeñas conforme el aire se toma a través de la entrada de aire 71. El chorro de bebida emitido desde la apertura 128 se encauza hacia abajo a la salida 44 donde la bebida se descarga hacia un receptáculo tal como una taza donde las burbujas de aire forman la apariencia espumosa deseada. Ventajosamente, el miembro interior 3, el miembro exterior 2, el laminado 5 y el filtro 4 se pueden todos esterilizar debido a los componentes siendo capaces de separarse y no comprendiendo individualmente pasajes tortuosos o grietas estrechas. En su lugar, no es solamente después de conjuntar los componentes, después de esterilización, que es necesario que se formen los pasajes. Esto es particularmente importante donde el ingrediente de bebida es un producto a base de lácteos tal como un concentrado de leche líquido. La cuarta forma de realización del cartucho de bebida es particularmente ventajosa para dispensar un producto líquido a base de lácteos concentrado tal como leche líquida. Previamente, productos de leche en polvo se han provisto en la forma de sacos para añadir a una bebida pre-preparada. Sin embargo, para una bebida de estilo capuchino es necesario espumar la leche . Esto se ha logrado previamente mediante pasar vapor a través de un producto de leche líquida. Sin embargo, esto necesita la provisión de un suministro de vapor que incrementa el costo y la complejidad de la máquina usada para dispensar la bebida. El uso de vapor también incrementa el riesgo de lesión durante la operación del cartucho. De manera acorde, la presente invención proporciona para un cartucho de bebida que tiene un producto líquido a base de lácteos concentrado en el mismo. Se ha encontrado que mediante concentrar el producto de leche una cantidad mayor de espuma se puede producir para un volumen particular de leche cuando se compara con leche fresca o UHT. Esto reduce el tamaño requerido para el cartucho de leche . Leche semi-descremada fresca contiene aproximadamente 1.6% de grasa y 10% de sólidos totales. Las preparaciones de leche líquida concentradas de la presente invención contienen entre 3 y 10% de grasa y 25 a 40% de sólidos totales. En un ejemplo típico, la preparación contiene 4% de grasa y 30% de sólidos totales. Las preparaciones de leche concentrada son adecuadas para espumar usando una máquina de preparación a baja presión que será descrita a continuación. En particular, espumado de la leche se logra a presiones debajo de 2 bar, de preferencia aproximadamente 1.5 bar (150 kPa) usando el cartucho de la cuarta forma de realización descrito anteriormente. El cartucho de la cuarta forma de realización también es ventajoso para dispensar productos de café líquidos. Se ha encontrado que las formas de realización del cartucho de bebida de la presente invención ventajosamente proporcionan una consistencia mejorada a la bebida dispensada cuando se compara con cartuchos del estado de la técnica. Referencia se hace a la Tabla 1 siguiente que muestra los resultados de rendimientos de infusión para veinte muestras cada uno de los cartuchos A B conteniendo café tostado y molido. El cartucho A es un cartucho de bebida de acuerdo con la primera forma de realización de la presente invención. El cartucho B es un cartucho de bebida del estado de la técnica según se describe en el documento WO 01/58786 del solicitante. El índice de refracción de la bebida hecha se mide en unidades Brix y se convierte a un porcentaje de sólidos solubles (%SS) usando tablas y fórmulas estándar. En los ejemplos siguientes:
%SS = 0.7774 * (Valor Brix) + 0.0569.
% Rendimiento= (%SS*Volumen de Infusión (g) )/ (100*Peso de Café (g) )
Tabla 1
CARTUCHO A CARTUCHO B
Llevando a cabo un análisis estadístico de prueba-t en los datos anteriores da los siguientes resultados :
Tabla 2 Prueba-t : Dos Muestras Asumiendo Variancias Iguales
% Rendimiento % Rendimiento (Cartucho A) (Cartucho B)
Media 20.99 23.09
Variancia 0.77 5.04 Observaciones 20 20 Variancia Combinada 2.90 Diferencia Media Hipotética 0 df 38 Estadística t -3.90 P(T<=t) una cola 0.000188 t Crítica una cola 1.686 P(T<=t) dos cola 0.000376 t Crítica dos cola 2.0244 Desviación Estándar 0.876 2.245
El análisis muestra que la consistencia del % de rendimiento, que equivale a la fuerza de la infusión, para los cartuchos de la presente invención es significativamente mejor (a un nivel de confianza de 95%) que los cartuchos del estado de la técnica, con una desviación estándar de 0.88% comparada con 2.24%. Esto significa que bebidas dispensadas con los cartuchos de la presente invención tienen una fuerza mas repetitible y uniforme. Esto se prefiere por consumidores que gustan que sus bebidas sepan igual cada vez y no quieren cambios arbitrarios en la fuerza de bebida.
Los materiales y cartuchos descritos anteriormente pueden proporcionarse con un revestimiento de barrera para mejorar su resistencia a ingreso de oxígeno y/o humedad y/u otros contaminantes. El revestimiento de barrera también puede mejorar la resistencia a fuga de los ingredientes de bebida desde el interior de los cartuchos y/o reducir el grado de lixiviación de extraibles de los materiales de cartucho que pueda afectar de manera adversa los ingredientes de bebida. El revestimiento de barrera puede ser de un material seleccionado a partir del grupo de PET, Poliamida, EVOH, PVDC o un material metalizado. El revestimiento de barrera se puede aplicar a un número de mecanismos incluyendo pero no limitado a deposición con vapor, deposición por vacío, revestimiento de plasma, co-extrusión, etiquetado en moldeado y moldeado de dos/multi-etapas . La invención se ha descrito anteriormente a manera de ejemplo personificada en un cartucho formado a partir de, entre otras partes, un miembro exterior y un miembro interior. En particular, la apertura 128 se ha descrito según se delimita por porciones de los miembros exterior e interior. En particular, la apertura 128 se ha descrito según se delimita por porciones de los miembros exterior e interior. Sin embargo, deberá entenderse que la invención también es aplicable a aperturas formadas en un solo componente en lugar de a partir de la unión de dos componentes.
Claims (21)
- REIVINDICACIONES 1. Un cartucho conteniendo uno o mas ingredientes de bebida y estando formado a partir de materiales sustancialmente impermeables al aire y al agua, dicho cartucho comprendiendo una entrada para la introducción de un medio acuoso dentro del cartucho, y una salida para una bebida producida a partir de dichos uno o mas ingredientes de bebida, donde dicho cartucho comprende medios para producir un chorro de la bebida, donde dichos medios para producir el chorro de la bebida comprenden una apertura en una trayectoria de flujo de bebida enlazando a al entrada con la salida, caracterizado en que el cartucho comprende una o mas proyecciones microscópicas a o en los alrededores de la apertura para hacer contacto con la trayectoria de flujo de bebida.
- 2. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 1, donde las una o mas proyecciones microscópicas comprenden fibrilas.
- 3. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 1, donde las una o mas proyecciones microscópicas comprenden irregularidades de superficie .
- 4. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 1, donde las una o mas proyecciones microscópicas comprenden varillas .
- 5. Un cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las una o mas proyecciones microscópicas penden de una orilla de la apertura.
- 6. Un cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las una o mas proyecciones microscópicas penden de una superficie de un conducto formando una porción de la trayectoria de flujo de bebida.
- 7. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 6 , donde las una o mas proyecciones microscópicas se localizan en una entrada al conducto de fluj o .
- 8. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 6, donde las una o mas proyecciones microscópicas se localizan en una o mas posiciones en una región hasta 30% a lo largo de la longitud del conducto de flujo medida desde una entrada corriente arriba .
- 9. Un cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las proyecciones microscópicas tienen una altura de 0.01 a 0.50 mm.
- 10. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 9, donde las proyecciones microscópicas tienen una altura de 0.09 a 0.11 mm.
- 11. Un cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las proyecciones microscópicas tienen un grosor de 0.01 a 0.50 mm.
- 12. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 11, donde las proyecciones microscópicas tienen un grosor de 0.06 a 0.10 mm.
- 13. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 12, donde las proyecciones microscópicas tienen un grosor de 0.08 mm.
- 14. Un cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las proyecciones microscópi-cas tienen una longitud de hasta 2.5 mm.
- 15. Un cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la apertura tiene un área de sección transversal de 0.4 a 0.7 mm2.
- 16. Un cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la apertura está en la forma de una hendidura alargada.
- 17. Un cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo además al menos una entrada para aire y medios para generar una reducción de presión del chorro de bebida, con lo cual, en el uso, aire a partir de la al menos una entrada de aire se incorpora dentro de la bebida como una pluralidad de pequeñas burbujas.
- 18. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 17, donde la al menos una entrada de aire se proporciona corriente abajo de la apertura.
- 19. Un cartucho de acuerdo con las reivindicaciones 17 o 18, donde el inserto comprende un pico de descarga que define la salida.
- 20. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 19, donde el chorro de bebida emitido desde la apertura se dirige hacia el pico de descarga.
- 21. Un cartucho de acuerdo con la reivindicación 20, donde el chorro de bebida golpea una superficie del pico de descarga entre la emisión desde la apertura y el desalojo por la salida. Resumßn Un cartucho conteniendo uno o mas ingredientes de bebidas y estando formado de materiales sustancialmente impermeables al aire y al agua, el cartucho comprendiendo una entrada para la introducción de un medio acuoso dentro del cartucho, y una salida para una bebida producida a partir de uno o mas ingredientes de bebida. El cartucho comprende medios para producir un chorro de la bebida, donde los medios para producir el chorro de la bebida comprende una apertura en una trayectoria de flujo de bebida enlazando a la entrada con la salida, caracterizado en que el cartucho comprende una o mas proyecciones microscópicas a o en los alrededores de la apertura para hacer contacto con la trayectoria de flujo de bebida.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB0403499.7 | 2004-02-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| MXPA06009388A true MXPA06009388A (es) | 2007-04-20 |
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