ES2323379T3 - Capsula para preparar y distribuir una bebida mediante la inyeccion deun fluido presurizado en la capsula. - Google Patents

Abstract

Cápsula (1) para distribuir una bebida mediante la inyección de un fluido presurizado en la cápsula que comprende: un cuerpo hueco (2) y una pared de inyección (3) que es impermeable a líquidos y al aire y que está unida al cuerpo y adaptada para ser perforada por medios de inyección (8) ajenos a la cápsula, una cámara (4) que contiene una base de cómo mínimo una sustancia alimenticia que se va a extraer, medios (5) para retener la presión interna en dicha cámara, caracterizada porque comprende medios (6, 60, 62, 67) configurados para romper el chorro de fluido para así reducir la velocidad del chorro de fluido inyectado en la cápsula y distribuir el fluido a través de la base de sustancia a una velocidad reducida, en la que comprende un espacio de inyección (7) entre la pared de inyección (3) y la cámara (4) permitiendo a los medios de inyección (8) inyectar como mínimo un chorro de fluido presurizado que se va introducir a través de la pared de inyección (3), en la que los medios de distribución y rotura de chorro (6, 60, 62) comprenden como mínimo una pared perforada (60) que separa el espacio de inyección (7) de la cámara (4) que contiene la base de la sustancia y la pared perforada (60) está colocada a fin de mantener a la pared de la sustancia en compresión en el estado no hidratado de la sustancia.

Description

Cápsula para preparar y distribuir una bebida mediante la inyección de un fluido presurizado en la cápsula.

La invención se refiere a una cápsula configurada para preparar y distribuir una bebida que se extrae y/o disuelve a partir de una sustancia alimenticia contenida en dicha cápsula y mediante la inyección de un fluido presurizado en dicha cápsula.

Son conocidos numerosos ejemplos de cápsulas que contienen una sustancia alimenticia prevista para ser extraída bajo la presión de un fluido, generalmente agua, a fin de formar una bebida. En la patente EP 0 512 468 se describe un ejemplo de una cápsula. La cápsula está diseñada para introducirse en una máquina de extracción. El extremo cerrado de la cápsula comprende una membrana rasgable que se abre, bajo el efecto de la presión de un fluido, tras contactar con un soporte de membrana equipado con relieves a fin de rasgar la membrana y con conductos para permitir el paso del líquido extraído.

En la solicitud WO 03/059778 A2 se describe otro ejemplo de una cápsula. La cápsula comprende una cámara cerrada que contiene la sustancia que se va a extraer o disolver y además comprende medios para abrir la cámara. Se consigue la abertura de la cámara mediante el incremento de la presión dentro de la cámara; esta presión se incrementa mediante la introducción de una cantidad de fluido presurizado en la cámara. Cuando la presión interna es suficiente, se rasga o corta una membrana o pared tras contactar con los elementos elevados y la bebida fluye a través de las aberturas que se producen de esta forma.

Las cápsulas pueden ser alternativamente cerramientos permeables que contiene un filtro o alternativamente cerramientos semipermeables que comprenden una pieza de filtro. Además existen cápsulas que comprenden una o más restricciones formando un chorro de bebida y que pueden o no pueden estar vinculadas a paredes filtrantes.

Es conocida la práctica de emplear sustancias para mezclar (solubles o dispersables) y llevar a cabo la extracción bajo presión utilizando la misma máquina, para así ofrecer una gran variedad de bebidas. Por ejemplo, se puede utilizar la misma máquina para producir un café "espresso" cuando la cápsula contiene café molido o un chocolate caliente cuando la sustancia contiene una mezcla de cacao y leche en polvo. Sin embargo, se encuentra que llenar una cápsula con una sustancia de una naturaleza distinta no basta para obtener una bebida de buena calidad en términos de aroma, sabor y/o volumen de espuma por ejemplo.

Concretamente, las diversas condiciones de inyección, mezcla o humidificación pueden tener una considerable influencia sobre la calidad de la bebida producida. Tanto si se considera la sustancia que se va a extraer, proveniente de una moledura, compactada en la cápsula, como si se considera la sustancia que se va a disolver o dispersar en un líquido, tal como un café soluble o una sustancia a base de leche tal como un capuchino, chocolate caliente o similar, la forma en la que el agua circula a través de la cápsula tiene una influencia sobre las condiciones de extracción o mezcla y por lo tanto en la calidad final de la bebida. De este modo, un producto tal como el café o el chocolate necesita preferentemente disolverse o dispersarse rápida y completamente, preferentemente produciendo algo de espuma, mientras que un té soluble necesita preferentemente disolverse rápidamente sin producir ninguna espuma. La disolución o dispersión necesita ser total, uniforme, rápida y sin formar grumos o floculación. En el caso de los productos que se van a extraer tales como café molido, las condiciones de humidificación son diferentes. El producto necesita ser humidificado completa y uniformemente, es decir sin crear trayectorias preferidas que sigue el agua a través de la base de café.

De este modo, la forma de inyectar la bebida puede variar según el tipo de sustancia contenida en la cápsula. Por ejemplo, la solicitud de patente europea co-pendiente No. 03019163.9 presentada el 25 de Agosto de 2003 se refiere a un método para preparar una bebida mediante la inyección de un líquido a través de una cápsula que contiene una sustancia, formando un efecto torbellino dentro de la cápsula utilizando como mínimo, un chorro de agua presurizada situado excéntricamente en la cápsula. Dicha configuración funciona bien con sustancias que necesitan disolverse. Un chorro de agua presurizada provoca una turbulencia que favorece que la sustancia se disuelva rápida y completamente en la cápsula.

Sin embargo, la inyección de agua presurizada en uno o varios chorros a fin de formar turbulencia no es adecuada para extraer una bebida a partir de una base de sustancia tal como café molido o similar. Concretamente, el chorro de agua remueve la sustancia y provoca que los posos (o partículas de pequeño tamaño) se depositen en el fondo de la base. Por lo tanto, los posos se acumulan cerca de los orificios y los obstruyen, y reducen considerablemente, si no detienen, el flujo de la bebida.

El documento GB 899 055 se refiere a un cartucho para utilizarse en un aparato para hacer café, que comprende unas caras perforadas superior e inferior y una partición perforada que separa dos cámaras internas en el cartucho, en concreto, una cámara de café y una cámara de expansión. La cámara de expansión permite que la masa de café se expanda durante la percolación, por lo tanto evitando que la masa de café se comprima indebidamente y que el flujo de la bebida se retrase en consecuencia.

El documento EP 1 580 144 A1 se refiere a un cartucho integrado para extraer una bebida a partir de una sustancia en partículas, comprendiendo una tapa y unos medios de filtro separados de la tapa por un hueco muy pequeño.

Hay por lo tanto una necesidad de una cápsula que sea capaz de aceptar el fluido de los medios de inyección del tipo de chorro de agua pero sin presentar los problemas vinculados con estos medios; a saber, sin generar una agitación de la base y, por lo tanto, sin provocar que los posos sedimenten y por lo tanto sin obstruir las aberturas a través de las cuales se supone que va a pasar la bebida.

Otro problema con el que se topa en el ámbito de las cápsulas, se refiere a la reproducibilidad de la calidad del producto distribuido. Esta calidad se ve afectada concretamente, cuando el tiempo que transcurre para que fluya la bebida varía de una cápsula a otra. Hay varios factores que pueden influir en esta duración del flujo incluyendo, en particular, el grosor, la llanura y/o la densidad de la base de la sustancia que se va a extraer. El grosor, la llanura y/o la densidad de la base pueden variar mientras se transporta y almacena la cápsula. Por ejemplo, cuando no se mantiene a la cápsula horizontalmente, la base de sustancia tiene tendencia a acumularse en un lado, que formará regiones en las que el fluido pasa más rápido y otras regiones en las que el fluido pasa más lentamente a través de la sustancia.

Por lo tanto es importante asegurar el control sobre el grosor, la llanura y/o la densidad de la base de la sustancia que se va a extraer para así garantizar una buena reproducibilidad de las condiciones de extracción.

La presente invención tiene como objetivo proporcionar una solución a estos problemas. Por lo tanto, la invención se refiere a una cápsula para distribuir una bebida mediante inyección de un fluido presurizado en la cápsula comprendiendo un cuerpo hueco y una pared de inyección adjunta al cuerpo, una cámara que contiene una base de cómo mínimo una sustancia alimenticia que se va a extraer, medios para contener la presión interna en dicha cámara. Según una mejora de la invención, la cápsula comprende medios configurados para romper el chorro de fluido para así reducir la velocidad del chorro de fluido inyectado en la cápsula y distribuir el chorro a través de la base de sustancia a una velocidad reducida.

En el contexto de la invención, una sustancia alimenticia significa cualquier sustancia comestible adaptada para la preparación de una comida, sopa, bebida y producto médico, clínico y/o nutricional.

En una realización de la invención, se presenta un espacio para la inyección, permitiendo a unos medios de inyección en forma de, cómo mínimo, un surtidor de fluido presurizado que se va a introducir a través de la pared de inyección. De este modo, el espacio para la inyección de fluido se mantiene separado de la cámara mediante los medios configurados para romper el chorro y reducir la velocidad del chorro de fluido inyectado y distribuir la distribución de fluido a través de la base de sustancia.

Por lo tanto, la cápsula según la invención puede aceptar un fluido inyectado por medio de un elemento de inyección que, en una cápsula normal, provocaría que la sustancia se removiese en la cápsula pero que, en virtud de los medios para romper el chorro y para distribuir el flujo a una velocidad reducida, evita que suceda la agitación en la sustancia, y concretamente, no provoca que los posos sedimenten.

Según la invención, los medios para romper el chorro y para reducir la velocidad comprenden una pared transversal, que está configurada para separar el espacio de inyección de la cámara que contiene la base de la sustancia en una forma tal que, directa o indirectamente, rompe el chorro producido por los medios de inyección introducidos en dicho espacio de inyección.

Según una realización de la invención, la pared comprende bordes de soldadura que están soldados sobre la superficie interna del cuerpo hueco, en tal forma que coloca dicha pared transversal dentro del cuerpo hueco y detrás de la pared de inyección.

Esta realización concreta combina diversas ventajas:

- los medios de rotura del chorro están cerca de la superficie de la sustancia alimenticia, por ejemplo la base del café molido, y esto permite que la base de café se sujete mejor;

- soldar los bordes de los medios al interior del cuerpo hace posible evitar que el líquido y/o sólido extraído se alce a lo largo de los bordes del cuerpo de la cápsula, la base de la sustancia además permanece mejor compactada bajo el efecto combinado de la pared así soldada y la presión del fluido;

- los medios se mantienen alejados de la pared de inyección por la misma razón, incluyendo a lo largo de los bordes, y esto asegura la inyección mediante medios intrusivos que pueden introducirse en la cápsula por cualquier punto, por ejemplo a lo largo de los bordes, no obstante, sin dañar la pared de los medios de rotura del chorro, tal como por ejemplo perforando.

- como resultado, la pared de inyección puede estar hecha de un material flexible y económico por no estar sujeto a estiramiento o rasgado provocado por los medios de inyección del sistema.

Por lo tanto, en esta realización de la invención, será preferible utilizar una pared formada por una película flexible y deformable. Tal pared comprende bordes soldados que se aplican a una parte interna del cuerpo hueco cerca de la superficie superior de la sustancia alimenticia.

La pared se extiende lateralmente en forma de bodes soldados y doblados, y soldados contra la superficie interna del cuerpo. La anchura de los bordes de soldadura es del orden de aproximadamente 1 a 10 mm.

La película flexible comprende como mínimo una capa de soldadura hecha de una material compatible con ser soldado al cuerpo hueco de la cápsula. En un ejemplo preferido, el cuerpo hueco comprende una superficie hecha de poliolefina(s) del tipo alimenticio, más preferentemente poliporopileno y la película flexible comprende una capa de soldadura, la propia heca de poliolefina(s) del tipo alimenticio, más preferentemente poliporopileno.

Se dispone preferentemente la capa de soldadura en la cara de la pared enfrente de la pared de inyección, retrasada de los bordes de allí.

La pared de los medios para romper el chorro de la inyección puede comprender una o más capas de soporte para la capa de soldadura. La capa de soporte no es necesariamente compatible con soldarse al cuerpo hueco. Puede ser una capa de polímero o un tejido, una rejilla o similar, unido con firmeza a la capa de soldadura. De este modo la pared puede ser un laminado tal como PP/PET, PP/PE o PP/PA o de forma alternativa, un monocapa tal como PP o PE.

Sorprendentemente, la película puede ser muy fina y actuar como rompedor del chorro y separador sin ruptura. El grosor es inferior a 500 micras, preferentemente inferior a 200 micras, todavía más preferentemente, entre 20 y 100 micras, por ejemplo 30-40 micras.

La pared está equipada con una multitud de orificios distribuidos uniformemente sobre la superficie para permitir que el líquido de la inyección pase a través de la base de sustancia.

La película puede aplicarse al cuerpo de la cápsula mediante un procedimiento continuo tras desenrollarse, a partir de un rollo, y después el corte de la pared y la aplicación y soldadura de los bordes por medios de un molde de soldadura de un tamaño y forma adecuados para que, como mínimo, se introduzca parcialmente en el interior del cuerpo de la cápsula.

La soldadura puede ser llevada a cabo utilizando tecnologías adecuadas tales como soldadura térmica y soldadura ultrasónica o por inducción.

En una configuración, la pared está orientada enfrente de dicho chorro de fluido de dichos medios de inyección de tal manera que se rompe el chorro directamente. En una realización, dicha pared se coloca de este modo sensiblemente paralela a o cóncava (la protuberancia se dirige hacia el extremo cerrado o el fondo del cuerpo) a la pared de inyección. La expresión orientado "enfrente de" en referencia al chorro, debe entenderse con el significado de que la pared está dispuesta de tal forma que se dirige el chorro de tal forma que entra en un impacto directo contra la pared, siendo posible para el chorro, llegar contra esta pared o bien con cierto ángulo de inclinación o normal a la pared.

Preferentemente, los medios para romper el chorro y distribuir la distribución del fluido a través de la cámara comprenden una multitud de aberturas que atraviesan dicha pared, de tal forma que se distribuye el flujo del fluido a través de la base de sustancia.

De este modo, la pared sirve directa o indirectamente para romper el chorro o chorros de fluido que entran en la cápsula lindando por la cápsula, más concretamente en la zona de inyección dispuesto para este objetivo. Por lo tanto, el fluido pierde algo de su energía cinética al golpear la pared directa o indirectamente y entonces el fluido se ralentiza, separándose de este modo en una multitud de chorros a través de una pluralidad de aberturas para que la velocidad del fluido que pasa a través de la pared, se divide asimismo en proporción al número de aberturas. De este modo se crea un pistón fluido que entra en la cámara a través de las aberturas sobre prácticamente toda la sección transversal de la base de la sustancia, y esto favorece una subida de la presión en la cámara sin crear un efecto de turbulencia en la sustancia. De este modo, el fluido puede pasar a través de las aberturas de forma distribuida a baja velocidad, sin crear turbulencia, sin levantar significativamente a la base y sin remover la propia sustancia. La distribución a través de una multitud de aberturas además contribuye a la humidificación uniforme de la sustancia mientras que al mismo tiempo se evita favorecer la creación de trayectorias preferidas a través de la sustancia.

Como preferencia, las aberturas de la pared perforada están distribuidas sensiblemente de forma uniforme a través de la pared, para así distribuir el chorro de fluido sensiblemente de forma uniforme a través de la pared de sustancia. La uniformidad de la distribución de las aberturas debe entenderse en el sentido de una distribución de las aberturas sobre la superficie entera de la pared, no necesariamente de forma simétrica, pero como mínimo sin una variación significativa en la distancia entre las dos aberturas adyacentes. Sin embargo, los orificios podrían estar también ubicados en una forma aleatoria o en una forma organizada pero no uniforme. Por ejemplo, la densidad de orificios podría ser mayor en la periferia que en el centro de la cápsula para favorecer la entrada de una mayor cantidad de agua en la base desde la periferia de la base de la sustancia hacia el centro de la cápsula.

El número de aberturas debe ser suficiente para asegurar una buena distribución de fluido a través de la sustancia. Como preferencia, el número de aberturas es superior a 10, preferentemente como mínimo 20, todavía más preferentemente como mínimo 50 o más. La forma de las aberturas no es crítica. Puede ser circular, apaisada, rectangular o algunas otras formas. El tamaño de las aberturas puede variar. El área superficial de cada abertura está preferentemente entre 0,1 y 3 mm^{2}.

La pared puede adoptar numerosas formas a fin de cumplir con las funciones requeridas de reducir la velocidad del chorro de fluido y distribuir el fluido a través de la cama de la sustancia. En general, la pared perforada se selecciona de una pared de plástico con orificios, una película con orificios, un enrejado, una capa de tejido o material no textil, una capa hecha de un material poroso tal como una capa de esponja, algodón o gasa o una combinación de estos. Por ejemplo, una capa de material poroso puede introducirse como una pieza suelta en la cápsula.

Según la invención, la sustancia que se va a extraer ocupa la cámara entera. La pared perforada se inmoviliza en contacto con la superficie de la base de la sustancia en la cámara para así aprisionar la sustancia en la cámara. Inmovilizar la pared se debe entender en el sentido de que la pared está dispuesta en la cápsula de tal forma que no puede desplazarse ni dañarse significativamente en contacto con el chorro de fluido que entra en la zona de inyección. De este modo, la pared mantiene su posición y su integridad física para que juegue su papel en la reducción de velocidad y en la distribución del fluido a través de la sustancia durante la inyección en la cápsula.

Al aislar la sustancia en la cámara se posibilita el evitar que la sustancia se remueva considerablemente durante la extracción, y durante el transporte y almacenaje, asegurando que el grosor de la base se mantiene con independencia de la orientación espacial de la cápsula.

Según la invención la pared de los medios para romper el chorro está configurada en la cápsula para comprimir la base de la sustancia. De este modo, mantenerla bajo presión permite a la base de sustancia mantener su densidad inicial sensiblemente sin cambios, en el estado no hidratado, desde el momento en el que se cierra herméticamente la cápsula hasta el momento en el que se utiliza la cápsula. La compresión también evita generar cualquier agitación de la sustancia y cualquier posible desplazamiento de las partículas sólidas más pequeñas, concretamente al fondo de la base.

En una realización ventajosa, los medios para romper el chorro de fluido y para distribuir el fluido comprenden un plato con una pared perforada, que se introduce y se inmoviliza en su sitio en el interior del cuerpo. La forma de plato presenta ciertas ventajas. El plato delimita en su propio interior la región de inyección que se necesita para alojar los medios de inyección. De este modo, el grosor del plato está determinado como una función de los medios de inyección y de su disposición dentro del espacio previsto para la inyección. La forma de plato es más estable que una simple lámina rígida y por lo tanto se inmoviliza mejor en el cuerpo de la cápsula. El plato puede de este modo, mantenerse en contacto o mejor incluso en compresión contra, la base de sustancia mediante una membrana soldada sobre el cuerpo de la cápsula y que descansa sobre los bordes del plato. De este modo, se puede perforar la membrana mediante los medios de inyección para así crear uno o más chorros dentro del plato. Otra ventaja del plato es que es fácil de introducir en el momento de la fabricación. De este modo, se puede simplemente colocar el plato dentro de la cápsula sin fijarlo. Sin embargo, una desventaja del plato proviene de la posibilidad de que el extracto suba a lo largo de los bordes y salga de la cámara. Si el espacio previsto para la inyección se ensucia con, por ejemplo, con posos de café, que conducen al riesgo de que los propios orificios de la pared se atasquen. Otra desventaja proviene de la colocación industrial en la cápsula, que requiere espacio para varias estaciones de trabajo sucesivas: almacenamiento, recogida, alineación y aplicación de los platos. Por lo tanto el uso de un plato resulta más caro a escala industrial que el uso de una película, sin mencionar el coste adicional vinculado al material y fabricación de los platos.

Son posibles otras formas posibles para incorporar los medios para romper el chorro sin desviarse del ámbito de la invención. Éstas pueden incluir una simple lámina, plana, corrugada o de otra manera, colocada en contacto con la base de la sustancia y la sección transversal de la cual corresponde sensiblemente a la sección transversal de la superficie superior de la base de la sustancia. Los bordes de la lámina se sujetan de este modo por medios de fijación o simplemente ensamblados contra las paredes internas del cuerpo de la cápsula. En este caso, la pared es posiblemente rígida para así evitar cualquier desplazamiento no deseado dentro de la cápsula, concretamente cualquier inclinación debida al transporte o debida a la fuerza del chorro. Una desventaja es, sin embargo, la posibilidad de que el extracto suba a lo largo de los bordes debido a la falta de sellado.

En otra posible forma, los medios para romper el chorro y distribuir el fluido a través de la base de la sustancia, comprenden una película flexible equipada con orificios y soldada contra los bordes del cuerpo, dicho film tiene la capacidad de dilatarse bajo la solicitación del fluido de la inyección y presionar contra la superficie de la base de la sustancia.

En otra posible forma, los medios para distribuir y romper el chorro comprenden una capa o un gran número de elementos discretos o como mínimo una capa de material esponjoso que separa la entrada del chorro de fluido, de la superficie de la base de la sustancia. La capa o conjunto de elementos discretos o material esponjoso sustituye o complementa entonces a la pared perforada, y ocupa sensiblemente todo o algo del volumen "muerto" de la cámara y/o del espacio para la inyección. Los elementos discretos pueden ser en forma de bolas, gránulos, varas o similar. Están hechos preferentemente de material plástico. El plástico puede ser poliestireno, polipropileno u otros materiales apropiados. La densidad del material utilizado para formar los elementos discretos se escoge preferentemente para ser inferior que la densidad de la sustancia para así evitar por ejemplo, que estos elementos se depositen en el fondo de la cápsula. Los elementos evitan que el chorro golpee directamente la superficie de la base de la sustancia y de este modo crear una multitud de pequeños espacios vacíos capaces de formar una red fluida para que el fluido entre en la base de la sustancia. El material esponjoso puede ser una esponja sintética o natural o textil tal como gasa o algodón.

Como se menciona anteriormente, la pared para romper el chorro puede ser además una simple membrana flexible pero, en este caso, es preferible anticipar su inmovilización en la cápsula respecto a la base de la sustancia para así evitar que se desplace o se enrolle sobre sí misma, ya que esto la volvería ineficaz. La inmovilización se puede conseguir por diversos medios tales como medios de unión al cuerpo de la cápsula o a la propia base de la sustancia. En una posible realización, la pared forma un paquete perforado que mantiene la base de la sustancia en un bloque. El envasado puede estar hecho de un material en film que se contrae con el calor, sobre la base, para así mantener la base con la densidad adecuada. En una realización preferida, la pared se suelda o se pega a las caras internas del cuerpo.

Según la invención, la cápsula comprende medios para limitar la presión que permiten incrementar suficientemente la presión del fluido en el interior de la cámara, para mejorara la extracción de la sustancia. Estos medios de retención además filtran la bebida a través de cómo mínimo un orificio obtenido como consecuencia de la subida de presión en la cápsula o a través de la construcción en la cápsula. Los medios de retención de la presión por lo tanto comprenden como mínimo una pared, que comprende como mínimo un orificio para el flujo o capaz de producir como mínimo un orificio para el flujo como resultado de la presión en la cápsula tal como por rasgado, perforación, corte o un pared para retener el fluido en la cámara contra los adecuados medios elevados.

De este modo, según una posible realización, los medios para retener la presión en la cápsula comprenden:

una membrana perforable,

elementos elevados que abren dicha membrana a fin de crear perforaciones y permitir que el extracto líquido pase a través de dichas perforaciones; las perforaciones en la membrana se obtienen bajo el efecto de la subida de la presión del fluido que se introduce en la cámara de la cápsula.

Una de las ventajas de esta configuración es que la cápsula lleva sus propios medios de abertura, que por lo tanto permite que adecuar las características de abertura para adaptarse a los tipos de sustancia contenidos en la cápsula y/o tipos de bebida que se va a producir. Otra ventaja es que reduce el riesgo de contaminación cruzada cuando bebidas de varias clases se preparan una tras otra.

En una realización ventajosa, los elementos elevados están colocados en el exterior de la cápsula. Entonces la membrana presiona contra los elementos elevados situados en el exterior de la cámara. Tal construcción tiene la ventaja de un mejor control, en concreto, el momento de la abertura, el tamaño de las perforaciones y el flujo del extracto de la bebida. En otra realización, los elementos elevados están en la propia cámara. Los elementos elevados están presurizados mediante el fluido que entra en la propia cámara y los elementos de presión contra la membrana perforable para crear perforaciones y permitir que el extracto de la bebida fluya libremente.

Los elementos elevados pueden ser de distintas formas, tamaños y en número diferente según la necesidad. La forma, tamaño y número de los elementos elevados determinan las características de extracción, entre otras cosas, la subida de presión dentro de la cápsula, el retraso para abrirse, el caudal y el tiempo de flujo para la bebida. Los elementos elevados pueden comprender pirámides, bóvedas, conos truncados, resaltes alargados, punzones o cuchillas. Para una abertura más retrasada que favorezca la extracción de ciertos componentes o moléculas aromáticos del café, por ejemplo, los elementos elevados son más bien de forma no saliente; se escogerán pirámides, conos truncados, resaltes alargados o bóvedas. Para acelerar la creación de las perforaciones, y por lo tanto producir la abertura y el flujo, se recomiendan los elementos salientes tales como punzones o cuchillas. El número de elementos elevados también depende de las características y naturaleza de la bebida deseada. Un número mayor de elementos elevados tiene la tendencia de retrasar el momento previo a la abertura y el flujo del extracto líquido. Sus números pueden por esta razón variar entre 1 y 200 elementos.

Según otra posible realización de la invención, los medios de retención de la presión comprenden una pared de filtro que comprenden aberturas preformadas o líneas o puntos de debilidad. De este modo, en lugar de adelantar la abertura a fin de permitir fluir a la bebida, mediante la perforación de una membrana en contacto con elementos elevados, se limita la presión mediante una pared que por sí misma provoca la suficiente caída de presión para favorecer una subida en la presión de la cápsula y retrasar el flujo de la bebida. Las aberturas preformadas pueden ser simples orificios, poros, conductos abruptos o similares. Las líneas o puntos de debilidad están previstos para crear aberturas una vez se excede un determinado umbral de presión, a fin de permitir que la bebida atraviese. Estos pueden ser puntos o líneas de debilidad reducida generados en la pared de filtro o precortados, que se abren y/o ensanchan bajo la presión de un fluido. Asimismo, la invención tiene como objetivo evitar que la sustancia se remueva significativamente, lo cual podría causar que los posos sedimenten y bloqueen estas aberturas e impidan el paso de la bebida.

En una realización ventajosa, el cuerpo comprende un recogedor para la bebida y como mínimo un tubo o conducto para suministrar la bebida. Asimismo, el recogedor comprende medios de derramamiento de bebida colaborando con el tubo para de esta forma, ralentizar el chorro de bebida que sale de la cápsula.

La invención también se refiere a un sistema para producir y distribuir una pluralidad de bebidas mediante la inyección de un fluido presurizado en las cápsulas comprendiendo:

un dispositivo de inyección configurado para producir como mínimo un chorro de fluido presurizado en las cápsulas;

y como mínimo una cápsula como se describe anteriormente.

Según una realización preferida, el dispositivo de inyección está configurado para perforar la pared de inyección e introducir como mínimo una tobera de inyección, configurada para enviar como mínimo un chorro de fluido presurizado en una dirección preferida. Tal dirección es preferentemente contra la base de la sustancia. En tal caso, el dispositivo está configurado de tal forma para generar, en las cápsulas sin dichos medios para romper este chorro de fluido, una turbulencia en la sustancia que favorece la rápida disolución y/o la producción de espuma. El dispositivo de inyección introduce la tobera de inyección de forma excéntrica en la cápsula de manera que está más cerca de los bordes de la cápsula que del centro de la cápsula. Tal dirección de la inyección además favorece la generación de movimientos de remolino en cápsulas que no tiene dichos medios de rotura de chorro, y esto mejora la disolución de la sustancia y reduce el tiempo que lleva conseguir esto. La velocidad del chorro ha de ser lo suficientemente alta para generara turbulencias en el producto del interior de la cápsula en ausencia de los medios de rotura del chorro. Para hacer esto, los medios de inyección producen como mínimo un chorro, la velocidad inicial del cual es de cómo mínimo 5 m/s, preferentemente como mínimo 7 m/s.

La invención también se refiere a un sistema para producir y distribuir una pluralidad de bebidas mediante la inyección de un fluido presurizado en las cápsulas que comprende:

un dispositivo de inyección que produce como mínimo un chorro de fluido presurizado en las cápsulas;

y un surtido de cómo mínimo primeras y segundas cápsulas;

cada cápsula en el surtido que comprende:

un cuerpo y una pared de inyección,

una cámara conteniendo como mínimo una sustancia alimenticia,

medios para retener la presión interna en dicha cámara,

caracterizado porque

las primeras cápsulas comprenden medios configurados para romper el chorro y distribuir el flujo de fluido a través de la sustancia de manera que, se reduce o elimina la mezcla de la sustancia en la cámara comparadas con dichas segundas cápsulas que están configuradas por sí mismas sin estos medios para así favorecer, a diferencia de las dichas primeras cápsulas, una cierta mezcla de la sustancia en la cámara de las segundas cápsulas.

El sistema según la invención de este modo proporciona una solución en la cual las cápsulas pueden adaptarse a un dispositivo de inyección común mientras que al mismo tiempo, dependiendo del tipo de cápsula, remover o, por otro lado, no remover, o como mínimo reducir significativamente que se remueva.

Según una realización preferida del sistema, las primeras cápsulas comprenden una cámara en la cuál la sustancia se aprisiona sin un espacio principal;

las segundas cápsulas comprenden un cámara en la cual la sustancia ocupa entre el 1 y el 100% de la cámara. De este modo, en las primeras cápsulas, se elimina la posibilidad de desplazamiento de las partículas de la sustancia en la cápsula, mientras que las segundas cápsulas no tienen un impedimento concreto para el llenado de sus cámaras, siendo entonces el ratio de llenado dependiente de factores tales como la naturaleza de la sustancia, el volumen de la bebida que se va a producir, etc.

Según otra característica, las primeras cápsulas comprenden una sustancia que se va a extraer, tal como café molido o té no soluble; y las segundas cápsulas comprenden una sustancia que se va a disolver o dispersar en un líquido.

De este modo, en las primeras cápsulas, la sustancia se humidifica por el fluido en el momento de la extracción pero la sustancia queda aprisionada en la cámara de manera que no se remueve significativamente.

Por el contrario, en las segundas cápsulas, el volumen de gas disponible puede ser grande o pequeño para empezar (cercano al cero por ciento) pero, debido a la completa disolución de la sustancia combinado con la circulación de la bebida, siempre se genera un volumen de gas suficiente, lo que hace posible distribuir bebidas espumosas. El chorro de fluido presurizado favorece el mezclar en estas segundas cápsulas para de esta manera, generar que se remueva en gran cantidad y por lo tanto espuma.

Las segundas cápsulas contienen preferentemente gel de comida soluble, líquido en polvo, las cuales son sustancias que para dichas buenas y rápidas disolución o dispersión en un líquido, a fin de distribuir la bebida en pocos segundos, supone mantener un nivel suficiente de turbulencias en la cápsula. Las sustancias en las segundas cápsulas pueden comprender, por ejemplo, un concentrado de café soluble, concentrado de té soluble, concentrado de leche, sopa o de forma alternativa zumo de fruta, o una combinación de estas sustancias.

La invención se refiere además al procedimiento según la reivindicación 23 para fabricar una cápsula para distribuir una bebida mediante la inyección de un fluido presurizado en la cápsula.

En un modo de la invención, la operación de soldadura del elemento perforado se lleva a cabo después de que le cuerpo hueco se ha llenado con la sustancia alimenticia y antes de que la pared de inyección se una al cuerpo hueco.

El elemento perforado puede soldarse al cuerpo hueco por efecto del calor o ultrasonido.

El elemento perforado puede ser una membrana que comprende un lado soldable de punto de inicio de la soldadura o punto de fusión inferior al lado opuesto.

En un modo, la soldadura del elemento perforado se lleva a cabo mediante la sujeción del elemento hueco en un cabezal de soporte y acoplando un cabezal de soldadura en el cuerpo hueco para situar el elemento perforado y soldarlo al lado interior del cuerpo hueco.

El procedimiento además puede comprender:

- introducir los medios de abertura en el cuerpo hueco, soldar posteriormente una primera membrana para formar el fondo de la cámara y separar los medios de abertura de dicha cámara,

- dosificar la sustancia alimenticia en la cápsula hasta cierta altura en la cápsula que se retrasa desde el borde del cuerpo,

- soldar el elemento perforado en contacto con la superficie o purgar con la superficie de la sustancia alimenticia,

- unir la pared de inyección al cuerpo hueco.

A continuación se describirán posibles realizaciones de la invención conjuntamente con las siguientes figuras:

La Figura 1 representa una vista en sección transversal en un plano medio vertical de una primera realización de una cápsula según la invención;

la Figura 2 representa la etapa de soldadura de los medios flexibles para romper el chorro de fluido en la cápsula;

la Figura 3 representa una segunda etapa de la operación de soldadura;

la Figura 4 muestra el cuerpo de la cápsula después de que dichos medios se han soldado;

la Figura 5 representa una vista en sección transversal de un plano medio vertical de una segunda realización de una cápsula según la invención;

la Figura 6 representa una vista desde arriba de un ejemplo de los medios para reducir la velocidad de y distribuir el fluido de la inyección;

la Figura 7 representa una vista en perspectiva desde arriba de los medios de la Figura 6;

la Figura 8 representa una vista en perspectiva desde abajo de los medios de la Figura 6 y 7;

la Figura 9 representa una vista en sección mostrando la inyección de un fluido en la cápsula utilizando una tobera de inyección que atraviesa la pared de inyección de la cápsula;

la Figura 10 muestra un ejemplo de un componente comprendiendo una disposición de elementos elevados para abrir la cápsula configurada para colaborar en la abertura con una membrana de la cápsula;

la Figura 11 muestra un segundo ejemplo de un componente comprendiendo una disposición de elementos elevados para abrir la cápsula;

la Figura 12 representa otra realización de una cápsula de acuerdo con la invención, en la cual los medios de abertura comprenden una pared de filtro equipada con líneas de debilidad;

la Figura 13 representa otra realización de una cápsula según la invención, en la cual los medios de abertura comprenden una pared de filtro con orificios preformados para el paso del extracto líquido;

la Figura 14 muestra otro ejemplo de medios para reducir la velocidad del chorro y para distribuir por la cápsula de la invención;

la Figura 15 muestra una vista en sección en un plano medio vertical de otra realización de una cápsula según la invención.

Las Figuras 1 a 4 ilustran un primer ejemplo de una cápsula según el fundamento de la invención. La cápsula 1 comprende un cuerpo 2 con la forma de una taza y una pared de inyección 3 que cierra la parte abierta de la taza. El cuerpo puede estar hecho de plástico termoformado, por ejemplo. Comprende unos bordes superiores 20 sobre los que descansa la pared de inyección 3 que se suelda y/o pega. La pared de inyección 3 puede ser ventajosamente una membrana plástica o de aluminio o una multicapa compuesta que puede perforarse y es impermeable a líquidos y al aire.

El cuerpo 2 comprende una cámara 4 en la cual se aloja la sustancia alimenticia que se va a extraer. La sustancia alimenticia adopta una posición en esta cámara en la forma de una base de sustancia, de la cual las superficies transversales al paso del fluido a través de la base están delimitadas, por un lado, por medios de abertura 5 y, por otro lado, por medios 6 de rotura del fluido de la inyección y de distribución de este fluido a través de la cámara 4. La cámara está además delimitada por los lados 21 del cuerpo. La sustancia alimenticia contiene de forma general un producto que se va a extraer, tal como café molido o té. El café produce un porcentaje bastante elevado de posos, del orden del 5 al 30%, durante el proceso de molido. Los posos son partículas de café, el tamaño de las cuales es inferior a la norma, de forma general por debajo de 90 micras.

Los medios 6 de rotura del chorro del fluido de la inyección y de distribución de este fluido en la cámara comprenden de forma general una pared 60 capaz de romper el chorro o chorros de fluido que entran en la cápsula antes de que el fluido llegue a la sustancia que se va a extraer para así evitar remover esta sustancia. En el ejemplo ilustrado, preferido aunque no limitativo, los medios 6 para romper el chorro de inyección de fluido y para distribuir este fluido son una membrana flexible y perforada 60 que comprende unos bordes doblados 61 soldados sobre la cara interna de los lados 21 del cuerpo. De este modo, la membrana forma un plato, delimitando de este modo un espacio para la inyección 7, permitiendo que se introduzca un dispositivo de inyección ajeno a la cápsula. La membrana comprende una multitud de perforaciones u orificios que permiten fluir al fluido de forma, que se distribuye a través de la base de la sustancia 18 en la cápsula.

Como muestran las figuras 2 a 4, el elemento 6 para romper el chorro es un elemento en forma de una fina membrana soldada sobre la pared interna del cuerpo de la cápsula después de que se ha llenado dicha cápsula con la sustancia alimenticia tal como una dosis de café molido, por ejemplo. Las etapas generales en el procedimiento de fabricación de la cápsula comprenden de este modo:

a - introducir los medios de abertura 5 en el cuerpo 2, a continuación soldar una primera membrana 50 para aislar los medios de abertura de la base de la cámara de la cápsula;

b - dosificar la sustancia alimenticia 18 en la cápsula hasta cierta altura en la cápsula que se retrasa desde el borde del cuerpo;

c - soldar el elemento perforado 6 que sirve para romper el chorro en la cápsula en contacto con la superficie o purgar con la superficie de la sustancia alimenticia,

d - finalmente, soldar la pared de inyección 3 sobre los bordes 20 de la cápsula.

Las Figuras 2 a 4 ilustran más concretamente la etapa "b" de la soldadura del elemento 6 en la cápsula.

Para hacer esto, la cápsula que se ha llenado con la sustancia alimenticia (etapa a), se coloca en un cabezal de soporte 12, descansando los bordes 20 del cuerpo sobre los bordes de asiento 120 del cabezal de soporte. Se intercala a continuación el elemento 6 entre dicho cabezal de soporte y el cabezal de soldadura 13 que comprende una porción de cabezal de soldadura. De este modo, el elemento 6 puede precortarse con las dimensiones deseadas y sujetarse en el cabezal de soldadura por aspiración de aire o por un efecto ventosa o se puede colocar simplemente sobre los bordes 20 del cuerpo de la cápsula, o alternativamente sujetarse al estar atrapado entre las dos piezas de cabezal 12, 13.

El cabezal de soldadura tiene una porción de soldadura 14 estrechada, por ejemplo trococónica, que se ajusta a la forma de la pared del cuerpo. Un elemento calentador 15 rodea el cabezal para suministrar el calor necesario para la porción de soldadura mediante efector conductor. El elemento calentador puede tener un pasador a través de él o estar conectado a elementos resistentes al calor (no representados).

La Figura 3 muestra el descenso del cabezal de soldadura 13 en el cuerpo de la cápsula a fin de llevar la membrana 6 hacia atrás en una posición de soldadura y la soldadura real de esta membrana sobre el interior del cuerpo. La soldadura tiene lugar sobre una superficie suficiente del borde 17 que proporciona al elemento una resistencia suficiente a la presión del fluido. La soldadura se consigue mediante el calentamiento de esta porción del borde hasta que funde la superficie de la película, en contacto con la superficie interna del cuerpo. La superficie opuesta de la película, es decir la superficie en contacto con el cabezal de soldadura, no se lleva hasta el punto de inicio de la soldadura o de fusión, para así evitar que la película se adhiera al cabezal mientras el cabezal se extrae, ya que esto tendría el efecto de sacar la película o rasgarla. El punto de inicio de la soldadura se refiere aquí a la temperatura de soldadura del material que forma el sellador, a la cual se consigue una mínima resistencia de sellado. La resistencia de sellado es la resistencia del pegado a una temperatura dada de soldadura. El cierre hermético es la capacidad de las superficies de las películas para formar una unión o sellado, que es resistente a la destrucción, peladura, decapación o cualquier otro defecto bajo el efecto de la presión y el calor en un período de tiempo. Como preferencia, la película es por lo tanto una lámina formada por varias capas de polímeros que incluyen una capa de soldadura 600 (en el lado de la pared interna del cuerpo) hecha de un material con un punto de inicio de la soldadura o punto de fusión inferior al de la capa externa 601 de la película (Figura 4). La capa interna de soldadura está, por ejemplo, hecha de polipropileno cuando el cuerpo de la cápsula está hecho de polipropileno; la capa exterior de está entonces hecha de un material tal como una poliamida. Si es necesario, la pieza central del cabezal se refrigera para evitar que la película se adhiera al cabezal, concretamente como resultado de la fusión de la capa 600, ya que esto podría entonces bloquear las perforaciones y provocar que la película se adhiera al cabezal.

Se puede advertir que los medios de soldadura caliente pueden sustituirse por medios de soldadura ultrasónica u otros medios adecuados. En una posible variante, la película que forma el elemento 6 se aporta en forma de una hoja continua suministrada por un rollo o una placa e intercalada entre la mordaza 12 y el cabezal 13, a continuación se suelda y corta. La soldadura puede hacerse secuencial o simultáneamente.

Las Figuras 5 a 9 ilustran un segundo ejemplo de una cápsula según el fundamento de la invención. La cápsula 1 comprende un cuerpo 2 en forma de taza y una pared de inyección 3 que cierra la parte abierta de la taza. En este caso, los medios 6 para romper el chorro del fluido de la inyección y distribuir este fluido es un plástico autoportante tal como un plástico rígido o semi-rígido. Los medios 6 son un simple plato colocado en el interior del cuerpo sin soldar.

Como se muestra en la Figura 9, el dispositivo de inyección puede ser una boquilla de perforación 8 equipada con un punzón 80 y con uno o varios orificios 81 como se muestra en la Figura 5. El dispositivo de inyección de este modo está configurado para orientar uno o más chorros de fluido presurizado hacia el interior del espacio 7. El chorro de fluido presurizado está preferentemente dirigido hacia la sustancia contenida en la cápsula o hacia abajo o en un cierto ángulo de inclinación (como se ilustra). El chorro es relativamente potente con una velocidad lineal de cómo mínimo 5 m/s, preferentemente 7 m/s como mínimo. Este dispositivo está configurado para generar turbulencias, o movimientos de remolino de un fluido alrededor del eje central de la cápsula, I, o de forma relativa un movimiento dirigido hacia este eje I. Tal dispositivo es particularmente efectivo a la hora de disolver polvos u otros materiales solubles, mientras se remueve la sustancia en el interior de la cápsula. La cápsula según la invención, sin embargo, posee medios para romper este chorro de fluido y por lo tanto evita que se remueva la sustancia en la cámara y de este modo permite que la cápsula se vuelva adecuada para recibir este tipo de medios de inyección. Por lo tanto, se entenderá que la cápsula según la invención se adapta a medios de inyección que, en principio, están diseñados, en ausencia de los medios 6 para reducir la velocidad del chorro y para distribuir, para remover la sustancia en la cápsula como en el caso de café molido, cacao y/o leche. Sin embargo, la modificación hecha a la presente cápsula permite que estos medios de inyección se utilicen sin los problemas vinculados al remover la sustancia, debido a que el remover se elimina por los medios 6 que dividen el chorro y por el paso del fluido a través de las numerosas aberturas dispuestas. Por lo tanto, se pueden extraer otras sustancias como café tostado en grano sin la necesidad de cambiar los medios de inyección.

De este modo, el plato 6 comprende una pared frontal o transversal 60 equipada con una multitud de orificios 62 distribuidos a través de dicha pared, preferentemente de manera que se cubre uniformemente toda la superficie de dicha pared. Tal configuración tiene como objetivo distribuir los chorros de fluido que entran en la cámara y atraviesan la sustancia, de este modo se divide la velocidad a la que el fluido atraviesa la sustancia y se evita la formación de trayectorias de circulación de fluido preferente.

Como se ilustra en la Figura 5, se introduce el plato en el cuerpo simplemente por colocación. La pared de inyección 3, preferentemente una membrana soldada a los bordes 20, sirve para mantener al plato 60 asentado o bien sobre los lados del cuerpo a lo largo de una línea de asiento 64 del plato cuando el cuerpo tiene una forma estrechada y/o los rebordes 65, o asentado de forma alternativa directamente sobre la sustancia, o de forma alternativa preferentemente asentado tanto sobre el cuerpo como sobre la sustancia. El plato se inmoviliza de este modo mediante el apoyo o apoyos entre la pared 3 y el cuerpo 2 y la superficie superior de la base de la sustancia (no representado). De este modo la pared 60 del plato mantiene a la sustancia apresada y en compresión en la cámara, lo que garantiza las características reproducibles del flujo.

El plato puede estar fabricado ventajosamente a partir de una única pieza de plástico termoformado o moldeado por inyección, o puede estar fabricado de forma alternativa a partir de una única pieza de metal prensado o inyectado.

Las cápsulas en las Figuras 1 a 9 comprenden medios de retención de la presión 5, que permiten al líquido que se va a extraer o beber, desprenderse a través de un conducto o tubo 9 cuando se alcanza cierta presión en la cámara. Para hacer esto, los medios de abertura comprenden una membrana perforable 50 unida a rebordes internos 22 del cuerpo que se sitúan en el límite inferior de la cámara. Se puede conectar la membrana mediante cualquier medio adecuado de unión hermética tales como por soldadura, pegado u otros medios equivalentes. La membrana colabora para abrir con una pieza con forma de disco 51 que comprende unos elementos elevados 52 delimitando una serie de conductos o espacios 53.

La Figura 10 muestra un ejemplo de una pieza de abertura que comprende estos elementos elevados. Esta pieza 5A es un disco moldeado por inyección que comprende elementos elevados de forma troncocónica 520 y espacios 530 para recoger el extracto líquido que atraviesa la membrana. En los lados de la pieza hay rebordes 54 que delimitan aberturas, conductos o ranuras 55 para drenar la bebida entre un recogedor 25 del cuerpo y la pieza de abertura 5A. Los rebordes pueden estar dispuestos bajo la pieza, para incrementar la resistencia a la presión de la pieza y facilitar la evacuación de la bebida hacia la tubería de distribución 9. La tubería 9 comprende preferentemente medios de derramamiento en forma de un reborde con forma de S, por ejemplo, que obliga al chorro de líquido a volverse a centrar, preservando la calidad de la espuma y de este modo, limitando las salpicaduras.

La Figura 11 muestra otro ejemplo de una pieza 5B utilizada para abrir la membrana en la cual los elementos elevados 521 son de forma piramidal y conductos independientes 522 formando una red fluida sobre la superficie de la pieza. Los rebordes 540 de la pieza acotar las rendijas 550 para el paso de la bebida.

Se abre la cápsula a fin de desprender el extracto líquido cuando la presión ejercida sobre la membrana 50 es tal que se perfora la membrana en los emplazamientos de los elementos elevados, por lo tanto creando una multitud de orificios en la membrana. El fluido puede fluir entre la superficie de los elementos elevados y los bordes de los orificios de la membrana con un efecto de filtro, de manera que todas las partículas sólidas permanezcan atrapadas dentro de la cámara. Como consecuencia el extracto puede fluir entre los espacios 530 o conductos 522 y posteriormente a través de las ranuras 55, 550, a lo largo de los bordes del recogedor y/o hendiduras (no representadas) situadas bajo la pieza hasta la tubería 9. En ausencia de los medios para romper el chorro, por ejemplo de la pared perforada del plato, algunos de los orificios se bloquean pronto y la bebida ya no fluye con un caudal suficiente. Dada la ausencia de removimiento en la sustancia debido a la presencia de los medios para reducir la velocidad del chorro 6, los posos no tienen tendencia a sedimentarse por las cercanías o sobre estos orificios o descargas y la bebida puede de este modo fluir con normalidad.

La Figura 12 muestra otra realización de la cápsula según la invención, en la cual las diferencias comparadas con las realizaciones previas derivan de los medios de retención 5 que tienen una pared de filtro 58 equipado con puntos o líneas de debilidad 580. En ausencia de fluido presurizado, la pared 58 forma con la pared de inyección 3 un cerramiento cerrado. Cuando aumenta el fluido en la cámara, se incrementa la presión para alcanzar un umbral de presión de abertura que obliga a formarse aberturas a través de los puntos o líneas 580 y permite al extracto líquido atravesarlos. Se puede disponer un elemento de soporte 59, tal como uno que comprende rebordes no perforados, a fin de evitar que la pared 58 se doble como resultado de la presión ejercida en la cámara. El líquido puede de este modo atravesar ranuras o conductos 590, que se presentan en y/o bajo estos elementos de soporte 59 y descargarse a través de la tubería de distribución 9.

La Figura 13 muestra otra realización de una cápsula en la cual la pared 581 de los medios de retención de la presión de la cámara 4 tienen aberturas preformadas configuradas para permitir al fluido superar cierta presión en la cámara. En este caso, la pared ya está abierta y crea una bajada de presión que ha de superarse para que el fluido pueda recogerse a través de la tubería 9. Una desventaja de tal cápsula es que requiere envoltorio o como mínimo un sellado pelable que cierre herméticamente la tubería 9 para así preservar la frescura de la sustancia que contiene.

Son imaginables otras realizaciones posibles de los medios de retención de la presión sin separarse del ámbito general de la invención.

La Figura 14 muestra un ejemplo en el que los medios para reducir la velocidad del chorro y para distribuir el flujo del fluido consiste en un elemento 66 que comprende como mínimo un capa de material textil o no textil. Tal capa puede ser un tejido, una rejilla, hecha de plástico, celulosa, algodón o algún otro material. El material puede comprender otras capas o redes dotando a los medios con rigidez tal como filamentos, tiras y rebordes metálicos y/o plásticos, capas de material poroso o similar. El elemento 66 puede tener una forma de disco como se ilustra en la Figura 10 o una forma de plato como se ilustra anteriormente. El elemento 66 de forma alternativa puede tener forma de disco que se sitúa en una cesta de soporte hecha de filamentos de metal o plástico, la altura de los cuales define el espacio de inyección 7.

En otra realización (no representada), la pared de los medios para romper el chorro comprende una película flexible, equipada con una multitud de orificios, sujeta al cuerpo 2 y/o a la pared de inyección 3 y configurada para dilatarse bajo el efecto de la inyección del fluido entre su superficie y la pared de inyección y dispersar el fluido a través de sus orificios. Ventajosamente se puede retener a la película por sus bordes entre la línea de soldadura del borde 20 del cuerpo de la cápsula y el de la pared de inyección 3. La película puede ser una película fina (por ejemplo de 100 a 600 micras de grosor) hecha de polipropileno o elastómero, por ejemplo, equipada con múltiples orificios (por ejemplo entre 30 y 100). Cuando la tobera de inyección se introduce a través de la pared 3, empuja la película hacia el interior sin perforarla. El agua que se introduce entonces entre la pared 3 y la película permite a la película dilatarse y de este modo presionar contra la superficie de la base de sustancia. La película puede deformarse elásticamente de un tamaño inicial pequeño y/o desplegarse si se dispone una película de tamaño inicial más grande. La película estabiliza de este modo la base de sustancia y evita que se establezca un régimen turbulento o removimiento dentro de la cámara. El agua fluye uniformemente a través de los orificios de la película y a través de la superficie de la sustancia.

En otra posible realización representada en la Figura 15, los medios para romper el chorro y distribuir el fluido a través de la base de sustancia pueden comprender una capa 67 que separa la entrada del chorro de fluido de la superficie de la base de sustancia, dicha capa 67 comprende una pluralidad de elementos macroscópicos 670 tales como bolas, gránulos o varas u otros elementos equivalentes. Estos elementos 670 son preferentemente de un material de una densidad inferior que la densidad de la sustancia 18 contenida en la cápsula y/o la capa 67 tiene una masa por unidad de volumen inferior a la masa por unidad de volumen de la base de sustancia para que los elementos permanezcan en la superficie de la base de sustancia bajo condiciones secas y bajo condiciones hidráulicas de extracción. Estos pueden ser elementos hechos por ejemplo de plástico expandido o celulosa. Los elementos ocupan todo o parte del volumen entre el chorro de fluido que entra en la cápsula y la superficie de la base de sustancia mientras que al mismo tiempo se libera una red de huecos 671 entre cada elemento contiguo 670 para el paso del fluido a través de la capa 67 a una velocidad que es reducida en comparación con la velocidad inicial del chorro del fluido saliendo de los medios de inyección. Los elementos están hechos preferentemente de material de grado alimenticio y son preferentemente inertes bajo las condiciones de extracción de calor, presión y humedad y bajo las condiciones de almacenamiento en contacto con la sustancia alimenticia. El tamaño de los elementos puede variar y ser del orden de 1 a 8 mm aproximadamente, preferentemente de 2,5 a 6 mm. Estos elementos evitan que el chorro golpee directamente la superficie 18 de la base de la sustancia y de este modo crear una multitud de pequeños espacios vacíos capaces de formar una red fluida para que el fluido entre en la base de la sustancia. Están hechos preferentemente de plástico de grado alimenticio tales como polipropileno, poliestireno o cualquier otro material apropiado.

La invención se refiere además a un sistema para producir y distribuir una pluralidad de bebidas mediante inyección de un fluido presurizado en las cápsulas comprendiendo un dispositivo de inyección del tipo ilustrado en la Figura 9 o alternativamente descrito y presentado en detalle en la solicitud de patente europea también pendiente EP No. 03019163.9 titulado: "Procedimiento para la preparación de comida". El dispositivo de inyección de este modo produce como mínimo un chorro de fluido presurizado en dichas cápsulas. Un conjunto de primeras y segundas cápsulas se presenta en el sistema, estando configuradas para combinarse con el dispositivo de inyección. Cada cápsula en el conjunto comprende de este modo un cuerpo y una pared de inyección, una cámara que contiene como mínimo una sustancia alimenticia, medios para retener la presión interna en dicha cámara. Las primeras cápsulas son del tipo de aquellas descritas en esta solicitud, es decir que comprenden, adicionalmente a los medios generales de este modo definidos, medios configurados para dividir el chorro de fluido inyectado y separar el chorro mientras el fluido atraviesa la sustancia para así reducir o eliminar el removimiento de la sustancia en la cámara. Las segundas cápsulas están, por su parte, configuradas de la misma forma general pero sin dichos medios 6, 60, 62 para así favorecer, a diferencia de dichas primeras cápsulas, cierto removimiento de la sustancia en la cámara de las segundas cápsulas. Las cápsulas que no emplean estos medios para romper el chorro o fluido están de este modo descritos e ilustrados en detalle en la solicitud de patente WO 03/059778, por ejemplo, dicha solicitud se introduce aquí por referencia.

La presente invención no se limita a las realizaciones estrictamente descritas e ilustradas pero incluye cualquier equivalente técnico que quede dentro del ámbito de las reivindicaciones siguientes.

Claims (29)

1. Cápsula (1) para distribuir una bebida mediante la inyección de un fluido presurizado en la cápsula que comprende:

un cuerpo hueco (2) y una pared de inyección (3) que es impermeable a líquidos y al aire y que está unida al cuerpo y adaptada para ser perforada por medios de inyección (8) ajenos a la cápsula,

una cámara (4) que contiene una base de cómo mínimo una sustancia alimenticia que se va a extraer,

medios (5) para retener la presión interna en dicha cámara,

caracterizada porque comprende medios (6, 60, 62, 67) configurados para romper el chorro de fluido para así reducir la velocidad del chorro de fluido inyectado en la cápsula y distribuir el fluido a través de la base de sustancia a una velocidad reducida, en la que comprende un espacio de inyección (7) entre la pared de inyección (3) y la cámara (4) permitiendo a los medios de inyección (8) inyectar como mínimo un chorro de fluido presurizado que se va introducir a través de la pared de inyección (3),

en la que los medios de distribución y rotura de chorro (6, 60, 62) comprenden como mínimo una pared perforada (60) que separa el espacio de inyección (7) de la cámara (4) que contiene la base de la sustancia y la pared perforada (60) está colocada a fin de mantener a la pared de la sustancia en compresión en el estado no hidratado de la sustancia.

2. Cápsula según la reivindicación 1, caracterizada porque la pared comprende bordes soldados que están soldados sobre la superficie interna del cuerpo hueco en tal forma que coloca dicha pared detrás de la pared de inyección.

3. Cápsula según la reivindicación 2, caracterizada porque la pared es una película flexible y deformable.

4. Cápsula según la reivindicación 3, caracterizada porque la pared (60) de los medios de rotura del chorro están orientados sensiblemente paralelos a, convexos o cóncavos respecto a la pared de inyección (3).

5. Cápsula según la reivindicación 1, caracterizada porque las aberturas (62) de la pared perforada (60) están distribuidas sensiblemente de forma uniforme a través de la pared, para así distribuir el chorro de fluido sensiblemente de forma uniforme a través de la base de sustancia.

6. Cápsula según la reivindicación 5, caracterizada porque la pared perforada (60) se selecciona de una pared de plástico con orificios, una película con orificios, un enrejado, una capa de tejido o material no textil, una capa porosa o una combinación de éstos.

7. Cápsula según la reivindicación 1, caracterizada porque la pared (60) de los medios de rotura del chorro es rígida.

8. Cápsula según la reivindicación 7, caracterizada porque la pared (60) de los medios de rotura del chorro forma el fondo de un plato que se introduce dentro del cuerpo.

9. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

los medios de retención de la presión (5) comprenden:

una membrana perforable (50),

elementos elevados (52) que abren dicha membrana a fin de crear perforaciones y permitir que el extracto líquido pase a través de dichas perforaciones; las perforaciones en la membrana (50) se obtienen bajo el efecto de la subida de la presión del fluido que se introduce en la cámara de la cápsula.

10. Cápsula según la reivindicación 9, caracterizada porque los elementos elevados (52) están situados en el exterior de la cámara (4).

11. Cápsula según la reivindicación 9, caracterizada porque los elementos elevados (52) están situados en el interior de la cámara (4).

12. Cápsula según la reivindicación 9 o 10, caracterizada porque los elementos elevados están distribuidos sobre una placa (5, 5A, 5B) que comprende conductos (53, 530, 522) que conducen a aberturas, conductos o ranuras (55,550) a través de las cuales puede fluir la bebida.

13. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizada porque los elementos elevados (52, 520, 521) son pirámides, conos truncados, bóvedas, resaltes alargados, punzones o cuchillas.

14. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque los medios de retención (5) comprenden:

una pared de filtro (58) que comprende aberturas preformadas (582) o líneas o puntos de debilidad (580).

15. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el cuerpo (2) comprende un recogedor (25) para la bebida y como mínimo un tubo o conducto (9) para suministrar la bebida.

16. Cápsula según la reivindicación 15, caracterizada porque el recogedor (25) comprende medios de derramamiento de bebida (90) delimitando el tubo o conducto para de esta forma ralentizar el chorro de bebida que sale de la cápsula.

17. Cápsula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sustancia alimenticia contiene café molido o té.

18. Sistema para producir y distribuir una pluralidad de bebidas mediante inyección de un fluido presurizado en las cápsulas comprendiendo:

un dispositivo de inyección (8) configurado para producir como mínimo un chorro de fluido presurizado en las cápsulas;

y como mínimo una cápsula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.

19. Sistema según la reivindicación 18, caracterizado porque el dispositivo de inyección está configurado para introducir como mínimo una tobera de inyección, configurada para enviar como mínimo un chorro de fluido presurizado en una dirección preferida.

20. Sistema según la reivindicación 18, caracterizado porque el dispositivo de inyección perfora la pared de inyección para así introducir la tobera en la cápsula.

21. Sistema según la reivindicación 20, caracterizado porque el dispositivo de inyección introduce la tobera de inyección de forma excéntrica en la cápsula de manera que está más cerca de los bordes de la cápsula que del centro de la cápsula.

22. Sistema según una de las reivindicaciones 18 a 21, caracterizado porque el chorro de fluido se envía una velocidad lineal de cómo mínimo 5 m/s.

23. Procedimiento para fabricar una cápsula para distribuir una bebida mediante la inyección de un fluido presurizado en la cápsula, el cartucho que comprende un cuerpo hueco (2) y una pared de inyección (3) unida al cuerpo, una cámara (4) que contiene una base de cómo mínimo una sustancia alimenticia que se va a extraer, medios (5) para limitar la presión interna en dicha cámara caracterizada porque

un elemento perforado (6) que forma una pared de distribución de agua y de rotura de chorro (60), se ubica transversal al cuerpo hueco y se suelda a la cara interna del cuerpo hueco y a distancia de la pared de inyección para obtener un espacio de inyección (7) entre la pared de inyección (3) y la cámara(4) permitiendo a los medios de inyección (8) inyectar como mínimo un chorro de fluido presurizado al ser introducidos a través de la pared de inyección (3) en la que el elemento de perforación (6) se coloca a fin de mantener comprimida a la base de sustancia en el estado no hidratado de la sustancia.

24. Procedimiento según la reivindicación 23 caracterizado porque la operación de soldadura del elemento perforado (6) se lleva a cabo después de que el cuerpo hueco se ha llenado con la sustancia alimenticia y antes de que la pared de inyección (3) se una al cuerpo hueco.

25. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 23 o 24 caracterizado porque el elemento perforado se suelda al cuerpo hueco por efecto del calor o ultrasonido.

26. Procedimiento según la reivindicación 25, caracterizado porque el elemento perforado es una membrana que comprende un lado soldable de punto de inicio de la soldadura o punto de fusión inferior al lado opuesto.

27. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26, caracterizado porque la soldadura del elemento perforado se lleva a cabo mediante la sujeción del elemento hueco en un cabezal de soporte y acoplando un cabezal de soldadura en el cuerpo hueco para situar el elemento perforado y soldarlo al lado interior del cuerpo hueco.

28. Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque la soldadura del elemento perforado tiene lugar sobre un borde de soldadura del elemento que conforma flexiblemente el perfil interior del cuerpo hueco en la zona de soldadura.

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29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 28, caracterizado porque comprende:

- introducir los medios de abertura (5) en el cuerpo hueco (2), soldar posteriormente una primera membrana (50) para formar el fondo de la cámara y separar los medios de abertura de dicha cámara,

- dosificar la sustancia alimenticia (18) en la cápsula hasta cierta altura en la cápsula que se retrasa desde el borde del cuerpo,

- soldar el elemento perforado (6) en contacto con la superficie de la sustancia alimenticia,

- unir la pared de inyección (3) al cuerpo hueco, en el que el elemento perforado (6) está colocado para mantener a la sustancia en compresión en la cámara en el estado no hidratado de la sustancia.