ES3038958T3

ES3038958T3 - Single-dose capsule for preparing infusion or soluble beverages

Info

Publication number: ES3038958T3
Application number: ES22754163T
Authority: ES
Inventors: Massimo Moschini
Original assignee: Laminazione Sottile SpA
Current assignee: Laminazione Sottile SpA
Priority date: 2021-08-18
Filing date: 2022-07-19
Publication date: 2025-10-16
Anticipated expiration: 2042-07-19
Also published as: EP4387904B8; CN117916172B; CN117916172A; EP4387904A1; WO2023021342A1; EP4387904C0; EP4387904B1; US20250136356A1; IT202100022040A1; CA3226552A1

Abstract

Una cápsula monodosis de aluminio (10) para preparar bebidas, según la presente invención, comprende un vaso (1) definido por una pared inferior (4), un collarín (7) y una pared lateral (2), y está cerrado por una tapa (8). La cápsula se caracteriza porque el collarín (7) comprende una porción horizontal plana (71) a la que se fija la tapa (8); el collarín (7) comprende un escalón de sellado plásticamente deformable (91) para sellar la cámara de infusión del dispositivo de extracción, el cual comprende una porción elevada (911) inclinada; la pared lateral (2) comprende un escalón de centrado (21) para centrar el vaso (1) dentro de la cámara de infusión del dispositivo de extracción; dicho escalón de centrado (21) comprende una porción elevada (211) inclinada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsula monodosis para preparar bebidas solubles o de infusión

Mediante el presente documento se da a conocer una cápsula de aluminio monodosis para preparar bebidas solubles o de infusión en un dispositivo de extracción, que comprende un borde dotado de un perfil de sellado mejorado. La cápsula de bebida puede ser para máquinas de café expreso, en particular para preparar café expreso a alta presión.

Tal como se conoce, la técnica ofrece una amplia variedad de máquinas automáticas dotadas de una unidad de preparación y dispensación adecuada para producir una infusión haciendo pasar agua caliente a presión a través de una cápsula, que contiene la preparación alimenticia que va a infusionarse, colocada dentro de una cámara de infusión dedicada. Las máquinas de café expreso convencionales tienen generalmente una cámara de infusión que comprende un lado de entrada del agua a presión y un lado desde el cual escapa la bebida infusionada/extraída durante el paso de agua a través de la capsula. En el lado de entrada de agua hay presentes medios de perforación adecuados para perforar el fondo de la cápsula, permitiendo así que entre agua a presión en la cápsula con el fin de extraer la bebida. Tal bebida escapa entonces de la parte superior de la cápsula en la cubierta que, sometida a la presión interna del agua, se abre y permite así que la bebida extraída pase a su través, que se recoge en un recipiente externo dedicado. El borde de dicha parte superior de la cápsula descansa sobre el lado opuesto al lado de entrada de agua y, en virtud de su perfil, se sella contra el lado de la cámara de infusión desde el que escapa la bebida. Para el correcto funcionamiento de la máquina de extracción es esencial que la cámara de infusión se cierre correctamente y se selle incluso bajo presión, de modo que no haya fugas significativas de agua caliente fuera de la propia cámara de infusión. Las cápsulas de aluminio del tipo conocido comprenden por tanto un receptáculo dotado de un borde perimetral circular adecuado para realizar un acoplamiento de sellado con un borde de tope relativo de la cámara de infusión, de tal manera que garantice el sellado del agua a presión y haga que la operación de infusión sea más eficiente al forzar a que el agua pase dentro de la cápsula para maximizar la eficacia de la extracción de la bebida. Aunque el aluminio tiene la ventaja considerable de ser impermeable al oxígeno y al agua, lo que significa que el café en las cápsulas tiene una vida útil prolongada, se deforma fácilmente durante la etapa de llenado y envasado, y por tanto resulta difícil y caro implementar un sellado fiable en el borde del receptáculo. Teniendo en cuenta que las máquinas de café expreso convencionales comprenden un elemento de calentamiento adecuado para calentar el agua hasta aproximadamente 95-98 °C, que luego se bombea a alta presión (generalmente con bombas apropiadas) al interior de la cámara de infusión, la obtención de un sellado fiable, que evite fugas significativas y fuerce el paso del agua a presión dentro de la capsula, es uno de los problemas más acuciantes en el sector específico.

También existe el problema de obtener una cápsula que pueda usarse en diferentes tipos de máquinas de extracción, garantizando la compatibilidad y fiabilidad en múltiples modelos de máquina. De hecho, a menudo ocurre que una cápsula funciona bien en algunas máquinas y menos bien en otras, incluso si las máquinas se basan en la misma metodología de extracción. Esto se debe a que el cierre del borde de tope de la cámara de infusión en el borde perimetral de la cápsula no siempre se produce de manera fiable debido a modos de funcionamiento diferentes (aunque sea ligeramente), a la construcción y a tolerancias más o menos amplias. Y de nuevo, es extremadamente importante poder crear una cápsula dotada de un borde perimetral que pueda garantizar un sellado efectivo mientras se mantiene una geometría sencilla desde el punto de vista de la construcción, en particular en el caso de cápsulas en las que el receptáculo está realizado de aluminio que, tal como se conoce, no permite que puedan lograrse geometrías complejas, por ejemplo, con la tecnología de moldeo por inyección.

En la técnica anterior, se dan a conocer cápsulas en los documentos WO 2020/053075 A1 y WO 2016/186496 A1.

El objeto de la presente invención es proporcionar una cápsula que supere los inconvenientes mencionados anteriormente y que por tanto garantice un funcionamiento fiable.

Tal objeto se logra mediante una cápsula según la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes describen variaciones de realización.

Las características y las ventajas de la cápsula según la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, realizada a modo de ejemplo no limitativo con referencia a las figuras adjuntas, en las que: - la figura 1 muestra una vista en sección de una cápsula según la presente invención;

- la figura 2 muestra una ampliación del borde perimetral del receptáculo de la cápsula de la figura 1;

- la figura 3 muestra una vista en sección transversal de la cápsula de la figura 1 cuando se inserta en una cámara de infusión de un dispositivo de extracción, en una primera etapa de inserción;

- la figura 4 muestra una ampliación del borde perimetral del receptáculo de la cápsula de la figura 3;

- la figura 5 muestra una vista en sección transversal de la cápsula de la figura 1 cuando se inserta en una cámara de infusión de un dispositivo de extracción, en una segunda etapa de inserción;

- la figura 6 muestra una ampliación del borde perimetral del receptáculo de la cápsula de la figura 5;

- la figura 7 muestra una vista en sección transversal de la cápsula de la figura 1 cuando se inserta en una cámara de infusión de un dispositivo de extracción, en una tercera etapa de inserción;

- la figura 8 muestra una vista desde arriba de la cápsula de la figura 1;

- la figura 9 muestra una ampliación de la parte superior del fondo del receptáculo de la cápsula de la figura 1. Con referencia a las figuras adjuntas, la figura 3 muestra una cápsula 10 de aluminio según la invención insertada en una cámara 3 de infusión (mostrada sólo parcialmente) de un dispositivo de extracción para preparar bebidas.

La figura 1 muestra en cambio sólo la cápsula 10 de aluminio, del tipo monodosis para preparar una bebida, por ejemplo café, infusión, soluble, decocción o similar.

La cápsula 10 comprende un cuerpo hueco denominado receptáculo 1 que define en su interior un compartimento para contener al menos una sustancia que va a infusionarse o disolverse o extraerse por medio de un líquido a presión, tal como por ejemplo café o té, normalmente en forma granular o en polvo.

El receptáculo 1 comprende una pared 2 lateral anular que se extiende en altura a lo largo de un eje central X, entre una pared 4 inferior y un extremo 6 frontal opuesto que define una abertura 5. Tal abertura 5 está cubierta por una cubierta 8, que puede perforarse o deformarse, que cierra la cápsula 1.

Preferiblemente, la pared 2 lateral tiene una forma general sustancialmente de cono truncado en el exterior, por ejemplo, realizada por la sucesión de superficies de cono truncado que tienen diferentes aberturas angulares. La pared 4 inferior está diseñada para que la atraviese el líquido inyectado por el dispositivo de extracción para preparar la bebida, normalmente agua caliente u otro líquido alimenticio, tal como leche.

Para este fin, según una variante de realización mostrada en la figura 8, el fondo 4 proporciona una porción 41 central que puede perforarse mediante medios de perforación específicos de la máquina de extracción cuando la cápsula está en uso, para crear pasos para el líquido hacia el interior del receptáculo 1. Preferiblemente, la porción 41 central que puede perforarse está dotada de un borde 42 de refuerzo adecuado para proporcionar rigidez al fondo 4 del receptáculo 1, evitando la deformación del mismo durante la etapa de perforación para la inyección del líquido a presión. Preferiblemente, el borde 42 de refuerzo es un pliegue hacia dentro realizado en la pared del receptáculo 1. Preferiblemente, el borde 42 de refuerzo define una forma ondulada, visible en la figura 8.

En el extremo 6 frontal, el receptáculo 1 comprende un collar 7, dispuesto normalmente en el extremo libre de la pared 2 lateral, que sobresale radialmente hacia fuera. El collar 7 tiene una cara 7b frontal orientada hacia la abertura 5 del receptáculo 1, y una cara 7a trasera opuesta. La cara 7b frontal del collar 7 está destinada a unirse con la región anular periférica de la cubierta 8 que cierra el receptáculo 1 en el extremo 6 frontal. Por otro lado, la cara 7a trasera del collar 7, está destinada a acoplarse con un borde 31 de tope de la cámara 3 de infusión del dispositivo de extracción.

A este respecto, con referencia a la figura 3, el dispositivo de extracción comprende una cámara 3 de infusión adecuada para alojar al menos parte del receptáculo 1 de la cápsula 10 en su interior.

La cámara 3 de infusión puede moverse con respecto a una placa 38 receptora entre una posición abierta, que permite que la cápsula 10 se inserte y se retire, y una posición cerrada. Cuando la cámara 3 de infusión está en la posición cerrada, tal como se muestra en la figura 7, forma una cámara cerrada alrededor de la cápsula 10 cuando el agua calentada y a presión se alimenta al interior del receptáculo 1 (a través del fondo 4) para llevar a cabo la etapa de infusión y extracción de bebida.

La placa 38 receptora está dotada de al menos una abertura (no mostrada), para permitir que la bebida fluya al interior del recipiente final, por ejemplo, una taza.

La cámara 3 de infusión está dotada de un borde 31 de compresión que tiene una porción 31a externa orientada hacia la cara 7a trasera del collar 7 de la cápsula 10.

En la realización descrita y mostrada en la figura 3, el borde 31 de compresión es del tipo de doble corona y comprende dos coronas circulares (que definen un borde 32 interno y un borde 33 externo) conectadas por un rebaje 34 anular. Cabe señalar que sólo se usa el borde 32 interior para realizar, haciendo tope contra la cara 7a trasera del collar 7 de la cápsula 10, el sellado de la cámara de infusión. El borde 33 externo es más corto que el borde 32 interno y no comprime el collar 7 de la cápsula o parte de él.

La cara 7a trasera del collar 7 está destinada por tanto a acoplarse con el borde 32 interno de la cámara 3 de infusión del dispositivo de extracción para sellar la cámara de infusión. A este respecto, el collar 7 está dotado de una geometría particular de tal manera que actúa por sí mismo como un anillo de sellado de la cápsula 10. De hecho, el collar 7 está destinado a acoplarse de manera sellada, al menos parcialmente, con el borde 32 interno de la cámara 3 de infusión del dispositivo de extracción y proporciona, con el borde 32 interno, un sello de cabeza.

El collar 7 del receptáculo 1, debido a las características del material y a las características estructurales y dimensionales, puede deformarse es al menos parcialmente bajo la acción de compresión del borde 32 interno de la máquina, para proporcionar el sellado; la deformación es de tipo plástico.

El collar 7 comprende un extremo 72, por ejemplo un borde hueco obtenido plegando sobre sí mismo la porción terminal del receptáculo 1. En el ejemplo de la figura 1, la porción terminal del receptáculo 1 forma un extremo 72 rizado. Tal extremo 72 permite que la cápsula se mantenga en su posición en virtud de los brazos laterales de la cámara de infusión (tal como se observa en la figura 4) hasta el final de la extracción.

El collar 7 comprende una porción 71 horizontal plana, en cuya cara 7b frontal está unida la cubierta 8 que cierra el receptáculo 1 en el extremo 6 frontal. Preferiblemente, la porción 41 plana se extiende aproximadamente 1 mm. Ventajosamente, la porción 71 plana es ancha para facilitar la etapa de soldadura de la cubierta 8.

El collar 7 comprende un escalón 91 de sellado destinado a acoplarse de manera sellada con el borde 32 interno de la cámara 3 de infusión del dispositivo de extracción. El escalón 91 de sellado, claramente visible en la figura 2, está definido por una porción 911 elevada inclinada (es decir, definida por una pared anular de cono truncado) preferiblemente formando un ángulo de entre 2° y 6°, preferiblemente de 4°, con respecto al eje central X. Preferiblemente, la porción 911 elevada se extiende aproximadamente 1 mm. El escalón 91 de sellado también está definido por una porción 912 de tope inclinada formando un ángulo de entre 4° y 12°, preferiblemente de 8°, con respecto al plano horizontal. Preferiblemente, la porción 912 de tope se extiende aproximadamente 1 mm. Tal como puede observarse en la figura 6, el escalón 91 de sellado, y en particular la porción 912 de tope, se acopla por el borde 32 interno durante la etapa de cierre de la cámara 3 de infusión. Continuando en su trayectoria de cierre, el borde 32 interno comprime el escalón 91 de sellado tal como se muestra a modo de ejemplo en la figura 7 hasta que se deforma, creando un pliegue 913 que se inserta al menos parcialmente en el rebaje 34 anular (es decir, entre el borde 32 interno y el borde 33 externo) realizando un acoplamiento de sellado con el borde 31 de compresión del dispositivo de extracción durante la etapa de cierre de la cámara de infusión. Ventajosamente, la geometría del escalón 91 de sellado permite que el aluminio se deforme en su conjunto cuando se sujeta entre el borde 31 de compresión y la placa 38 receptora, como en la figura 7. Ventajosamente, la geometría del escalón 91 de sellado permite obtener una alta adaptabilidad de la cápsula 10 a las diferentes formas del borde 31 de compresión de la cámara de infusión. Ventajosamente, la presencia de una porción 911 elevada y una porción 912 de tope, ambas inclinadas, facilita la deformación del escalón 91 de sellado.

La pared 2 lateral del receptáculo 1 comprende un escalón 21 de centrado que está dispuesto por encima del collar 7. Un escalón 21 de centrado de este tipo está destinado a hacer tope contra la pared interna de la cámara de infusión del dispositivo de extracción con el fin de mejorar el centrado de la cápsula 10 dentro de la cámara de infusión para garantizar el posicionamiento correcto del escalón 91 de sellado en el eje con respecto al borde 32 interno. El escalón 21 de centrado, claramente visible en la figura 2, está definido por una porción 211 elevada inclinada (es decir, está definido por una pared anular de cono truncado) preferiblemente formando un ángulo de entre 5° y 11°, preferiblemente de 8°, con respecto al eje central X. Preferiblemente, la porción 211 elevada se extiende aproximadamente 3 mm. El escalón 21 de centrado también está definido por una porción 212 de tope preferiblemente inclinada formando un ángulo de entre 12° y 18°, preferiblemente de 15°, con respecto al plano horizontal. Preferiblemente, la porción 212 de tope se extiende aproximadamente 0,5 mm.

Tal como puede observarse en la figura 6, durante la etapa de cierre de la cámara 3 de infusión, la pared interna del borde 31 de compresión se acopla con el escalón 21 de centrado, y en particular con la porción 211 elevada que está configurada como una porción de tope para guiar el centrado de la cápsula 10 en la propia cámara de infusión. Ventajosamente, el escalón 21 de centrado dotado de una porción 211 elevada y una porción 212 de tope, ambas inclinadas, facilita el centrado de la cápsula.

En el uso normal, la cápsula 10 según la presente invención se inserta en la cámara 3 de infusión de la máquina de extracción (figura 3) y, una vez que se activa el movimiento de los componentes de la propia máquina, la cara 7a trasera del collar 7 de la cápsula 10 se acopla con el borde 31 de compresión de la cámara 3 de infusión para formar una cámara cerrada alrededor de la cápsula 10 y llevar a cabo la etapa de infusión y extracción de la bebida.

Durante la etapa de manipulación de los componentes de la máquina (figura 4), es posible que exista una desalineación de la cápsula 10 dentro de la cámara de infusión, y por tanto que el escalón 91 de sellado del collar 7 de la cápsula 10 no sea perfectamente coaxial con el borde 31 de compresión de la máquina. Sin embargo, la pared interna del borde 31 de compresión de la máquina, en su trayectoria de avance, puede tocar el escalón 21 de centrado, empujando la cápsula 10 para alinearse axialmente en el centro de la cámara de infusión.

El borde 31 de compresión de la máquina termina entonces haciendo tope contra el escalón 91 de sellado (figura 6) y lo deforma (figura 7) para realizar un cierre sellado. En la cápsula 10 según la presente invención, el sellado se logra mediante la deformación del escalón 91 de sellado. Tal como se muestra en la figura 7, cuando se cierra la cámara de infusión, el escalón 91 de sellado se deforma plásticamente para proporcionar el sellado necesario para impedir cualquier fuga de líquido de la cámara de infusión.

Ventajosamente, el borde 31 de compresión deforma el escalón 91 de sellado para dar un pliegue 913 ondulado que permite obtener una pluralidad de puntos de sellado con dicho borde 31 de compresión contra fugas de agua potenciales de la cámara de infusión.

Ventajosamente, el escalón 92 de centrado, además de actuar como centrado de la cápsula en su alojamiento en la cámara de infusión, se deforma ligeramente hacia el exterior, contribuyendo de ese modo al sellado contra fugas potenciales de agua desde la cámara de infusión.

Ventajosamente, la deformación del escalón 91 de sellado no toca la porción 71 plana del collar 7, evitando de ese modo el riesgo de comprometer la soldadura de la cubierta 8.

Ventajosamente, el extremo 72 rizado del collar 7 tampoco se deforma durante la etapa de cierre, por lo que se sigue manteniendo la cápsula en su posición en virtud de los brazos laterales de la cámara de extracción (tal como se observa en la figura 4) hasta el final de la extracción.

De manera innovadora, la cápsula según la presente invención supera los inconvenientes mencionados con referencia a la técnica anterior, ya que permite proporcionar un sellado fiable mientras se mantiene una geometría que es constructivamente fácil de fabricar.

Ventajosamente, de hecho, la cápsula según la presente invención puede usarse en diferentes tipos de máquinas de extracción, ya que está dotada de un escalón 91 de sellado y un escalón de centrado que compensan cualquier inexactitud en el cierre del borde de tope de la cámara de infusión sobre el collar de la cápsula.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Cápsula (10) monodosis para preparar bebidas solubles o de infusión en un dispositivo de extracción dotado de una cámara de infusión, comprendiendo dicha cápsula:

- un receptáculo (1) realizado de aluminio que comprende una pared (4) inferior, un collar (7) en un extremo opuesto que define una abertura (5), una pared (2) lateral anular que se extiende en altura a lo largo de un eje central (X) entre dicha pared (4) inferior y dicho collar (7), definiendo el receptáculo, en su interior, un compartimento que contiene al menos una sustancia alimenticia; - una cubierta (8) que cierra de manera sellada dicha abertura (5);

en la que:

- el collar (7) comprende una porción (71) horizontal plana, que tiene una cara (7b) frontal a la que está fijada la cubierta (8);

- el collar (7) comprende, internamente con respecto a la porción (71) plana, un escalón (91) de sellado plásticamente deformable para realizar un sellado con la cámara de infusión del dispositivo de extracción, comprendiendo dicho escalón (91) de sellado una porción (911) elevada, que está inclinada con respecto al eje central (X);

- la pared (2) lateral comprende un escalón (21) de centrado para centrar el receptáculo (1) dentro de la cámara de infusión del dispositivo de extracción; comprendiendo dicho escalón (21) de centrado una porción (211) elevada, que está inclinada con respecto al eje central (X);

en la que dicho escalón (91) de sellado también comprende una porción (912) de tope; caracterizada porque

la porción (912) de tope del escalón (91) de sellado está inclinada formando un ángulo de entre 4° y 12° con respecto a un plano horizontal definido por la porción (71) plana del collar (7).
2. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según la reivindicación 1, en la que dicho escalón (21) de centrado también comprende una porción (212) de tope, que está inclinada con respecto al plano horizontal definido por la porción (71) plana del collar (7).
3. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha porción (911) elevada del escalón (91) de sellado está inclinada formando un ángulo de entre 2° y 6°, preferiblemente de 4°, con respecto al eje central (X).
4. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha porción (911) elevada del escalón (91) de sellado se extiende aproximadamente 1 mm.
5. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha porción (912) de tope del escalón (91) de sellado está inclinada formando un ángulo de 8° con respecto al plano horizontal.
6. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha porción (912) de tope del escalón (91) de sellado se extiende aproximadamente 1 mm.
7. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha porción (211) elevada del escalón (21) de centrado está inclinada formando un ángulo de entre 5° y 11°, preferiblemente de 8°, con respecto al eje central (X).
8. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha porción (211) elevada del escalón (21) de centrado se extiende aproximadamente 3 mm.
9. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuando depende de la reivindicación 2, en la que dicha porción (212) de tope del escalón (21) de centrado está inclinada formando un ángulo de entre 12° y 18°, preferiblemente de 15°, con respecto al plano horizontal.
10. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuando depende de la reivindicación 2, en la que dicha porción (212) de tope del escalón (21) de centrado se extiende aproximadamente 0,5 mm.
11. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha porción (71) plana se extiende aproximadamente 1 mm.
12. Cápsula (10) monodosis realizada de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho fondo (4) comprende una porción (41) central que puede perforarse rodeada por un borde (42) de refuerzo que define una forma ondulada.