ESTRUCTURA DE CÁPSULA DE PREPARACIÓN DE BEBIDA
DESCRIPCIÓN OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención consiste en una estructura de cápsula de preparación de bebidas alimenticias, que comprende una placa de filtro interior al contenedor exterior de la cápsula, donde dicha placa de filtro está dotada de una geometría tal que permite absorber, de una manera más eficaz que en el caso de otras placas de filtro del estado de la técnica, los esfuerzos internos generados en el interior de la cápsula como consecuencia del aumento de presión debido a la inyección de un líquido exterior.
En general la invención es aplicable en la obtención de bebidas mediante cápsulas que contienen un producto alimenticio y a las que se inyecta un fluido a presión, más concretamente en la obtención de infusiones, y más específicamente en la elaboración de café.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el estado de la técnica pueden citarse diversos documentos que se refieren a cápsulas de preparación de bebidas en las que, tras la mezcla de un líquido a presión, normalmente agua caliente, con un determinado producto alimenticio, típicamente café, esta mezcla es filtrada en el interior de la cápsula a través de una placa de filtro.
Al respecto, cabe citar el documento de patente española con número de publicación ES 2398276 A1 , en el que se describe una cápsula para elaboración de bebida que comprende en su interior una placa de filtro, que asienta sobre un escalonamiento interno del contenedor exterior de la cápsula proveyendo a la cápsula de un medio de filtrado interno, previo a la salida de la bebida alimenticia al exterior de la cápsula.
No obstante, debido a las grandes presiones alcanzadas en el interior de las cápsulas de preparación de bebidas alimenticias cuando se inyecta un líquido a presión en su interior, dichas placas de filtro suelen tender a desestabilizarse y desplazarse interiormente respecto al contenedor exterior a causa de los esfuerzos a los que se ven sometidas.
La presente invención consigue paliar el efecto de desestabilización mencionado anteriormente, aportando una estructura de cápsula de
preparación de bebida que comprende una placa de filtro con una particular geometría que se adapta a una geometría específica del contenedor exterior de la cápsula de manera que se logra una óptima absorción de los esfuerzos internos generados en el interior de la cápsula.
Además puede citarse el documento de patente española ES2394373, en el que se describe una cápsula desechable para la preparación de una bebida, que se caracteriza por incorporar medios perforadores de la película o tapa superior.
Adicionalmente presenta en una realización preferida, un elemento separador, que puede adoptar diferentes dimensiones.
Este separador no presenta una estructura reforzada, ya que asienta en su totalidad sobre la superficie interior del cuerpo de la cápsula.
Tampoco dispone de medios para ubicar elementos de membrana. Su superficie de filtración no es efectiva por cuanto precisa de su combinación con láminas de papel filtrante, colocadas sobre su superficie superior.
También cabe citar el documento de patente española con número de publicación ES2398276, perteneciente al mismo solicitante, que la presente invención, que se refiere a una cápsula para elaboración de bebidas, que presenta una placa filtrante, que se dispone inmediatamente por encima de la base inferior de la cápsula, si bien no dispone de pared lateral y por lo tanto no define una cámara central para el paso del fluido, ni presenta medios para el empleo de membranas, que rompen por efecto de la presión.
Su superficie de filtrado es lisa pero con cierta convergencia hacia el centro a modo de embudo, de manera que se adapta a la forma de la base de la cápsula, no definiendo zonas o sectores nervados, que aseguren una resistencia correcta contra las presiones, que se producen en el interior de la cápsula durante la formación de la bebida.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una estructura de cápsula de preparación de bebida, del tipo de cápsulas en las que se inyecta un líquido a presión, que comprende un contenedor exterior de la cápsula y una placa de filtro que asienta en el interior de dicho contenedor exterior y se adapta a
la geometría de dicho contenedor exterior, donde el contenedor exterior comprende una cámara de contención de un producto alimenticio bajo la cual se sitúa la placa de filtro, donde el contenedor exterior comprende una pared interior y un fondo, donde:
- la placa de filtro comprende al menos:
- una zona de filtrado, abierta superiormente, con una pared que asienta sobre la pared interior del contenedor exterior y una base que comprende una pluralidad de orificios;
- una cámara intermedia, situada inmediatamente por debajo de la zona de filtrado, a la cual accede el líquido mezclado con el producto alimenticio a través de los orificios de la zona de filtrado, donde dicha cámara intermedia se encuentra limitada inferiormente por una membrana, diseñada para romper por efecto de la presión, cuando la presión en el interior de dicha cámara intermedia alcanza un valor predeterminado;
- una zona inferior, que comprende superiormente un escalonamiento y una geometría hueca con un espacio interior, una pared lateral y un borde de dicha pared lateral que asienta sobre el fondo del contenedor exterior;
- el contenedor exterior comprende interiormente en su fondo unos nervios y unos resaltes, estando los nervios unidos a la pared interior del contenedor exterior, y los resaltes están situados sobre el fondo del contenedor exterior, en disposición concéntrica respecto de los nervios;
y donde:
- el borde de la pared lateral de la zona inferior de la placa de filtro se inserta entre dichos nervios y dichos resaltes del fondo del contenedor exterior, quedando ajustada entre dichos nervios y dichos resaltes,
la membrana que delimita la cámara intermedia está sellada sobre una ubicación seleccionada entre el escalonamiento, previsto superiormente de la zona inferior, quedando la zona inferior separada de la cámara intermedia por la membrana; y una ubicación sobre el fondo del contenedor exterior, quedando la cámara intermedia constituida por la propia zona inferior;
la base de la zona de filtrado de la placa de filtro comprende una pluralidad de nervios radiales, que recorren en dirección radial la base de la zona de filtrado, desde la pared de la zona de filtrado hasta el centro de la zona de filtrado, donde dichos nervios radiales comprenden una geometría en forma de tabique con un canto que sobresale superiormente de la base de la zona de filtrado y un canto que sobresale inferiormente de la base de la zona de filtrado, de manera que dichos nervios radiales penetran en el interior de la cámara intermedia de la placa de filtro una cantidad seleccionada entre una penetración parcial, cuando la membrana está sellada sobre el escalonamiento y una penetración a lo largo de la zona inferior, cuando la membrana está sellada sobre el fondo del contenedor exterior;
- la base de la zona de filtrado de la placa de filtro está dividida en dos zonas:
- una zona central, que comprende los orificios;
- una zona anular, entre la zona central y la pared de la zona de filtrado, situada a una cota inferior a la de la zona central de la base y que se encuentra atravesada por los nervios radiales.
Cabe comentar que la configuración en la que la cámara intermedia está constituida por la propia zona inferior en la que los nervios radiales penetran a lo largo de la zona inferior, donde la membrana está sellada sobre el fondo del contenedor exterior; es ventajosa respecto a la realización en la que los nervios radiales penetran parcialmente en el interior de la cámara intermedia de la placa de filtro, en la que la membrana está sellada sobre el escalonamiento previsto superiormente en la zona inferior; pues proporciona una estructura de la placa filtro reforzada que además simplifica la colocación de la membrana, al tiempo que mejora el proceso de mezcla al proporcionar una cámara intermedia de mayor tamaño.
Según una forma de realización preferente de la presente invención, la pared de la zona de filtrado de la placa de filtro comprende dos tramos troncocónicos, un tramo superior y un tramo inferior, cada uno de ellos con un determinado ángulo de inclinación de sus generatrices, y la pared lateral de la zona inferior de la placa de filtro comprende una geometría cilindrica.
Preferentemente, entre la placa de filtro y el contenedor exterior de la cápsula existe una cámara de aire limitada inferiormente por el fondo del contenedor exterior, lateralmente por la pared lateral de la zona inferior de la placa de filtro y superiormente por la pared de la zona de filtrado de la placa de filtro.
Asimismo, el borde de la pared lateral de la zona inferior de la placa de filtro comprende una serie de aberturas para evitar que se genere un gradiente de presión entre el espacio interior de la zona inferior de la placa de filtro y la cámara de aire,
La zona anular de la zona de filtrado está situada en correspondencia con el escalonamiento de la zona inferior de la placa de filtro.
Los nervios radiales comprenden una geometría convexa en el canto que sobresale superiormente de la zona central de la base de la zona de filtrado.
Según la forma de realización preferente de la presente invención, la placa de filtro comprende una pluralidad de nervaduras en la zona anular de la zona de filtrado, dispuestas radialmente y en alternancia con los nervios radiales.
Los orificios de la base de la zona de filtrado comprenden una geometría preferentemente con sección recta troncocónica.
La cámara intermedia comprende típicamente en su interior una mezcla de aromas de los cuales se impregna la bebida alimenticia a su paso por dicha cámara intermedia.
La invención prevé que el contenedor exterior de cápsula comprenda en la cara exterior del fondo una pluralidad de nervios radiales de refuerzo. Esta configuración presenta la ventaja de proporcionar una mayor rigidez del contenedor exterior de cápsula, lo que evita que la presión interior que debe de soportar pueda deformarlo.
Se prevé que la pluralidad de nervios radiales de refuerzo de la cara exterior del fondo del contenedor exterior estén unidos al menos por un nervio circular concéntrico que proporciona mayor rigidez.
Además la invención prevé que los nervios radiales y las nervaduras previstas en la placa de filtro que fueron descritos mas arriba, se prolongan
por la cara inferior del tramo inferior troncocónico de la pared de la placa de filtro según unas cartelas, sin llegar hasta el tramo superior troncocónico de dicha pared, y además se prolongan por el exterior de la pared lateral de la zona inferior sin llegar a su borde, proporcionando así un mayor refuerzo. Estas cartelas, en el caso de las nervaduras también se prolongan por el interior de la pared lateral de la zona inferior, para proporcionar una mayor rigidez.
En una forma de realización preferente, tanto el contenedor exterior como la placa de filtro están fabricados en material plástico, típicamente por un método de inyección.
BREVE ENUNCIADO DE LAS FIGURAS
Figura 1 .- Muestra una vista en perspectiva superior de la placa de filtro comprendida en la presente estructura de cápsula de preparación de bebida.
Figura 2 - Muestra una vista inferior de la placa de filtro mostrada en la figura 1 .
Figura 3.- Muestra una vista en sección de la placa de filtro mostrada en las figuras 1 y 2.
Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva superior seccionada del contenedor exterior comprendido en la presente estructura de cápsula de preparación de bebida.
Figura 5.- Muestra una vista en alzado seccionado de la placa de filtro montada en el interior del contenedor exterior.
Figura 6.- Muestra una vista en perspectiva superior seccionada de la placa de filtro montada en el interior del contenedor exterior.
Figura 7.- Muestra una vista en perspectiva inferior seccionada de la placa de filtro montada en el interior del contenedor exterior.
Figura 8.- Muestra una vista una vista en perspectiva superior de un segundo ejemplo de realización de la placa de filtro.
Figura 9.- Muestra una vista en perspectiva superior seccionada de un segundo ejemplo de realización del contenedor exterior, sobre el que se monta la placa de filtro de la figura 8.
Figura 10.- Muestra una vista en perspectiva superior seccionada de la placa de filtro montada en el interior del contenedor exterior del segundo ejemplo de realización.
Figura 11 .- Muestra una vista en perspectiva inferior del contenedor exterior de la segunda realización.
DESCRIPCIÓN DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS
La presente invención se refiere a una estructura de cápsula (3) de preparación de bebida que comprende un contenedor exterior (1 ) de la cápsula (3), con una pared interior (5) y un fondo (6), y una placa de filtro (2) que se adapta interiormente al contenedor exterior (1 ) de la cápsula (3).
La figuras 1 a 7 muestran diversas vistas en perspectiva y seccionadas de una forma de realización preferente de la presente estructura de cápsula (3) de preparación de bebida.
La placa de filtro (2) comprende al menos tres zonas diferenciadas, a saber: una zona de filtrado (21 ), una cámara intermedia (22) y una zona inferior (23).
La sustancia alimenticia se ubica por encima de la placa de filtro (2), en una cámara de contención (4) de dicha sustancia alimenticia.
La zona de filtrado (21 ) comprende una geometría con una pared (211 ) con dos tramos troncocónicos, un tramo superior (2111 ) y un tramo inferior (2112), cada uno de ellos con un determinado ángulo de inclinación de sus generatrices. La zona de filtrado (21 ) está abierta superiormente y está rematada inferiormente por una base (212) que comprende en su zona central (2122) una pluralidad de orificios (213), de sección preferentemente troncocónica, a través de los cuales pasa el líquido mezclado con la sustancia alimenticia a la cámara intermedia (22).
Entre el tramo inferior (2112) de la pared (211 ) de la zona de filtrado (21 ) y el centro de la base (212) de la zona de filtrado (21 ) existe una zona anular (2123) de la base (212), situada a una cota inferior con respecto a la zona central (2122) de la base (212), que comprende los orificios (213).
La base (212) de la zona de filtrado (21 ) se encuentra surcada por unos nervios radiales (2121 ) de dicha zona de filtrado (21 ). Dichos nervios radiales (2121 ) recorren la base (212) de la zona de filtrado (21 ), desde su
pared (211 ) hasta el centro de la base (212), y tienen forma de tabique con canto que sobresale tanto por la parte superior de la base (212) de la zona de filtrado (21 ) como por la parte inferior de la base (212) de la zona de filtrado (21 ), ya en el interior de la cámara intermedia (22). El canto de dichos nervios radiales (2121 ) que sobresale superiormente por la zona central (2122) de la base (212) de la zona de filtrado (21 ), es convexo, de forma que se confiere una mayor robustez a la zona de filtrado (21 ), frente a las deformaciones que tienden a provocar sobre la base (212) de la zona de filtrado (21 ) las altas presiones generadas dentro de la cámara de contención (4) de la cápsula (3), cuando en la cápsula (3) se inyecta un líquido a presión.
Asimismo, existen unas nervaduras (2124) que surcan la base (212) de la zona de filtrado (21 ), únicamente en la mencionada zona anular (2123) de la base (212). Dichas nervaduras (2124) tienen una geometría en forma de tabique y se distribuyen radialmente y en alternancia con los nervios radiales (2121 ).
La pared (211 ) de la zona de filtrado (21 ) asienta en su tramo superior (2111 ) y en una parte de su tramo inferior (2112), en la pared interior (5) del contenedor exterior (1 ) de la cápsula (3), adaptándose a la geometría de dicha pared interior (5).
La cámara intermedia (22) comprende típicamente una membrana (221 ) en su parte inferior, que separa dicha cámara intermedia (22) de la zona inferior (23) de la placa de filtro (2). La mencionada membrana (221 ) se sella sobre un escalonamiento (231 ) anular existente en la parte superior de la zona inferior (23) de la placa de filtro (2). La membrana (221 ) está diseñada para romperse por efecto del aumento de presión en la cámara intermedia (22), cuando la presión en dicha cámara intermedia (22) alcanza un valor predeterminado.
La cámara intermedia (22) comprende típicamente una mezcla de aromas. La mezcla alimenticia al pasar a dicha cámara intermedia (22), se impregna de dichos aromas antes de pasar a la zona inferior (23) de la placa de filtro (2), previa rotura de la membrana (221 ) que delimita inferiormente la cámara intermedia (22).
La zona inferior (23) comprende una geometría con un espacio interior (232), una pared lateral (233), típicamente cilindrica, abierta por su extremo inferior, con un borde (234) que asienta sobre el fondo (6) del contenedor exterior (1 ), y queda inserto entre unos nervios (11 ) y unos resaltes (12) existentes en el fondo (6) del contenedor exterior (1 ).
Entre la placa de filtro (2) y la pared interior (5) del contenedor exterior (1 ) de la cápsula (3), existe una cámara de aire (7) que limita superiormente con el tramo inferior (2112) de la pared (211 ) de la zona de filtrado (21 ), lateralmente con la pared lateral (233) de la zona inferior (23) de la placa de filtro (2) e inferiormente con el fondo (6) del contenedor exterior (1 ).
El borde (234) de la zona inferior (23) comprende una pluralidad de aberturas (2341 ) que comunican el espacio interior (232) de la zona inferior (23) de la placa de filtro (2) con la cámara de aire (7).
Dichas aberturas (2341 ) tienen la finalidad de evitar que se genere un gradiente de presión entre el espacio interior (232) de la zona inferior (23) de la placa de filtro (2) y la cámara de aire (7). Gracias a estas aberturas (2341 ), se igualan las presiones entre la zona inferior (23) de la placa de filtro (2) y la cámara de aire (7), cuando la mezcla alimenticia a presión inunda la zona inferior (23) de la placa de filtro (2). De esta manera se evitan esfuerzos que pueden tender a desplazar la placa de filtro (2) con respecto al contenedor exterior (1 ).
El fondo (6) del contenedor exterior (1 ) comprende, como se ha mencionado, unos nervios (11 ) y unos resaltes (12) entre los cuales queda inserto el borde (234) de la pared lateral (233) de la zona inferior (23) de la placa de filtro (2). Los nervios (11 ) están unidos a la pared interior (5) del contenedor exterior (1 ) y los resaltes (12) están situados sobre el fondo (6) del contenedor exterior (1 ), en disposición interior concéntrica respecto de los nervios (11 ).
Existe un número tal de aberturas (2341 ) del borde (234) de la zona inferior (23) de la placa de filtro (2), que permite que siempre existan aberturas (2341 ) que no queden obstruidas por los mencionados nervios (11 ) y resaltes (12) del contenedor exterior (1 ).
Las figuras 8 a 11 muestran diversas vistas de un segundo ejemplo de realización de la estructura de cápsula (3) de preparación de bebidas de la invención.
Este ejemplo es similar al anterior con la diferencia que en este caso la zona inferior (23) de la zona de filtrado (21 ) constituye la propia cámara intermedia (22). Para ello la membrana (221 ) se sella sobre el fondo (6), en lugar de en el escalonamiento (231 ), delimitando, en este caso, también la membrana (221 ) la cámara intermedia (22). Además en esta realización, los nervios radiales (2121 ) que recorren la base (212) de la zona de filtrado (21 ), desde su pared (211 ) hasta el centro de la base (212) y sobresalen tanto por la parte superior de la base (212) de la zona de filtrado (21 ) como por la parte inferior de la base (212) de la zona de filtrado (21 ), se prevé que en lugar de sobresalir por la parte inferior penetrando parcialmente en la zona inferior (23), penetren (2121 a) a lo largo de toda la zona inferior (23) de manera que el borde inferior de los nervios radiales (2121 ) queda a nivel del borde (234) de dicha zona inferior (23), lo que proporciona una mayor rigidez a la cámara intermedia (22), tal y como ya fue explicado con anterioridad.
En esta realización el fondo del contenedor exterior (1 ) comprende en su cara exterior una pluralidad de nervios radiales (61 ) de refuerzo que nacen desde la boca de salida (62) del producto en cuyo interior comprende una púa (63) que sobresale superiormente de una concavidad (64) del fondo (6) y lateralmente a la cual comprende una pluralidad de orificios (65) de salida de la bebida obtenida. Los nervios radiales (61 ) están unidos por un nervio circular concéntrico (66) que proporciona mayor rigidez. Obviamente esta configuración también la puede presentar la realización de las figuras 1 a 8.
Los nervios radiales (2121 ) y las nervaduras (2124) se prolongan por la cara inferior del tramo inferior (2112) troncocónico de la pared (211 ) según unas cartelas (2125), sin llegar hasta el tramo superior (2111 ) troncocónico de dicha pared (211 ), y también se prolongan por el exterior de la pared lateral (233) de la zona inferior (23) sin llegar a su borde (234), proporcionando así un mayor refuerzo. Cabe señalar que las cartelas (2125), en el caso de las nervaduras (2124) también se prolongan por el
interior de la pared lateral (233) de la zona inferior (23), proporcionando así una mayor rigidez.
En cualquiera de las realizaciones, para facilitar la salida de la bebida sin que la membrana (221 ) deba romper por efecto de dicha presión de la cámara intermedia (23), se prevé que la membrana comprenda microperforaciones con pasos de cualquier geometría por los que se produce la salida de la bebida.
En este caso se podrá optar por suministrar la cápsula en contenedores herméticos para preservar su estanqueidad, hasta el momento de su utilización.
La presente invención no debe verse limitada a las formas de realización preferente aquí descritas. Otras formas de realización que introduzcan ligeras modificaciones en la geometría de los elementos que componen la estructura aquí descrita pueden ser realizadas por los expertos en la matena sin perjuicio de la generalidad de la invención descrita en el presente documento.
En consecuencia la presente invención queda definida por las siguientes reivindicaciones.