ES2602799T3 - Cápsula para preparar una bebida o alimento líquido y sistema que utiliza fuerza centrífuga de elaboración - Google Patents

Abstract

Cápsula para preparar una bebida o alimento líquido haciendo pasar agua a través de una sustancia contenida en la cápsula empleando fuerzas centrífugas de elaboración, que comprende: una tapa (81) y un cuerpo (80) que forman un cerramiento con una cavidad que contiene una dosis predeterminada de sustancia, salidas radiales prefabricadas para el líquido elaborado provistas en la periferia del cerramiento para que el líquido elaborado salga de la cápsula cuando se ejercen fuerzas centrífugas en la cápsula; caracterizada por que el cerramiento es estanco a los gases y, la cápsula además comprende una porción tubular de inyección (88) para transportar agua al interior de la cápsula; y por que las salidas radiales prefabricadas son una serie de ranuras provistas en la tapa (81) y/o cuerpo (80) y en la que la porción tubular tiene una entrada de agua (89) en una superficie de la cápsula y una salida de agua (880) que se comunican internamente en la cavidad de la cápsula.

Description

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velocidades de rotación elevadas, como una función de seguridad para asegurar que solamente pueden utilizarse cápsulas adaptadas al sistema y que pueden elaborarse con éxito.

En esta realización de las figuras 8 y 9, el dispositivo propiamente dicho comprende, al igual que en los modos anteriores, rodamientos superior e inferior 43, 47 que permiten que la tapa de inyección y el soporte de cápsula 451 roten conjuntamente con la cápsula 3. Alrededor de la cápsula se monta un conjunto de recogida 52 con una taza 520 formada por una pared lateral y una de fondo 521 y una cubierta superior de cierre 522. La cubierta sirve además para recibir el rodamiento superior 43, mientras que la taza inferior 520 tiene un rebaje central para recibir el rodamiento inferior 47. La taza 520 y la cubierta 522 pueden montarse de modo estanco a los líquidos para evitar la proyección incontrolada del líquido elaborado. Por lo tanto pueden proporcionarse unos medios de conexión 523 y un elemento de estanqueidad hermético a los líquidos, tal como una junta tórica 524, puede servir también para asegurar la unión hermética entre las dos partes. Puede proporcionarse también un tubo de salida de la bebida (no representado) para drenar la bebida hacia fuera del conjunto de recogida.

De la figura 8 se desprende también que los medios de accionamiento del dispositivo comprenden un motor eléctrico inferior 11, que está vinculado a un eje de accionamiento o conector de accionamiento 45, que está conectado por sí mismo con el soporte de cápsula 451. Nótese que el soporte de cápsula puede ser un simple soporte de placa o disco 451 o un soporte en forma de taza.

La operación de elaboración del sistema de las figuras 8 y 9 puede describirse brevemente como sigue:

se proporciona una cápsula 3 ya descrita que contiene una dosis de sustancia. La cápsula puede llenarse con café tostado y molido. Se introduce la cápsula en la taza 520, cuando se retira la cubierta y se coloca en el soporte de cápsula 451 con la estructura de acoplamiento de la estructura de acoplamiento 450 para encajarse en la porción rebajada 840 del fondo de la cápsula. Mediante el acercamiento y la conexión de la cubierta 522 con la taza 520, la tapa de inyección 40 se conecta o vincula entonces a la tapa de la cápsula 81 con el conducto de agua 89 que entra en comunicación con el tubo de inyección de agua 88 de la cápsula. Cuando el dispositivo está en la posición cerrada de la figura 8, el agua puede inyectarse a baja presión o simplemente verterse dentro del conducto a través de la porción tubular 88. Preferentemente, se vierte un poco de agua para iniciar la humectación de la sustancia en la cápsula antes de que la cápsula se accione en rotación por los medios de accionamiento rotacional del dispositivo. Después, la unidad de control pone en marcha el motor y la cápsula se acciona así en rotación a alta velocidad para efectuar la operación centrífuga de elaboración. Por el efecto de las fuerzas centrífugas, la propia sustancia en polvo tiende a compactarse radialmente, mientras que se fuerza al agua a fluir a través de la sustancia. De ello resulta que la sustancia queda compactada e íntimamente humedecida por el agua. Debido a la alta velocidad del movimiento rotacional, las fuerzas centrífugas se ejercen de modo uniforme sobre la masa de la sustancia. Por consiguiente, la distribución del agua es también más uniforme, si se compara con los métodos habituales que usan una bomba de presión para ejercer presión sobre y a través del lecho de sustancia. Como resultado, hay menos riesgo de recorridos preferentes de flujo a través de la sustancia, que podrían conducir a zonas que no se humedecerían correctamente y por tanto que no se extraerían adecuadamente. Con el café molido en polvo, el líquido que alcanza la pared lateral interna de la cápsula es ya un extracto de café líquido. Seguidamente se fuerza a este extracto líquido a fluir hacia arriba a lo largo del lateral de la cápsula hasta llegar a los medios de estanqueidad 82. De este modo se somete a los medios de estanqueidad 82 a una fuerza de abertura, debida al líquido sometido al efecto centrífugo. Esto se traduce en que la lengüeta que tiende doblarse hacia fuera, cree un paso entre la superficie 85 y la superficie interior de la hendidura. De modo similar, también se fuerza la segunda lengüeta a doblarse o como alternativa pueda permitir un vertido determinado, por ejemplo, con ranuras prefabricadas para permitir que el líquido escape de la cápsula. De este modo, el líquido puede fluir a través de la pequeña hendidura periférica 83 y puede salir fuera de la cápsula. El líquido elaborado puede recogerse de este modo en el colector 52 y guiarse hacia el exterior del dispositivo dentro del recipiente.

Las figuras 16 a 19 ilustran otra realización de la cápsula de acuerdo con la invención. Esta cápsula tiene un cuerpo con forma de taza 80 que comprende los mismos medios de sujeción 840 que su superficie exterior para permitir que la cápsula se ponga en rotación en el dispositivo. La cápsula comprende además una tapa 81 representada en las figuras 18 y 19. A diferencia de la cápsula del anterior modo de ejecución, la tapa 80 y el cuerpo 81 se unen con unos medios de conexión permanente, tales como soldadura por ultrasonidos. Se permite que el líquido elaborado que está centrifugado atraviese una serie de ranuras 810 dispuestas en el borde 880 que sobresale hacia arriba del cuerpo. Las ranuras están dimensionadas de manera que actúen como filtro que retiene las partículas sólidas, tales como las partículas de café molido, pero dejan que el líquido salga de la cápsula. La tapa está conectada al borde 880 encajando dentro de una hendidura radial 840 de la tapa 81 (figura 19). La figura 17 muestra también pequeñas entalladuras 830 que sirven como directores de energía que pueden fundirse durante la soldadura por ultrasonidos. En el presente modo, la cápsula no comprende una lengüeta de sellado deflectora, sino que simplemente tiene ranuras 810 para permitir que el líquido elaborado atraviese la cápsula. La cápsula de este modo puede utilizarse en un dispositivo como el que se ilustra en las figuras 8 y 9.

En la figura 20 se muestra una cápsula sellada de la invención. La cápsula está formada, tal como se ha descrito en los modos precedentes, por un cuerpo con forma de taza 80, sobre el que se monta una tapa 81. La entrada de

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agua 89 de la tapa se cubre con una membrana de estanqueidad 890. La zona de salida radial situada entre la tapa y el cuerpo está también cubierta por una membrana de estanqueidad 891. Cabe destacar que la misma membrana de estanqueidad podría cubrir tanto la entrada de agua 89 como la zona de salida del líquido elaborado. La membrana de estanqueidad 891 puede ser un elemento de evidencia anti manipulación, por ejemplo una cinta de una membrana adhesiva sellada a lo largo de la línea entre la tapa y el cuerpo. La cinta puede cortarse con una herramienta cortante 910 en la máquina, tal como una cuchilla o unos medios equivalentes. Cuando la cápsula se mueve en rotación (del modo que indica la flecha C), la herramienta cortante se aproxima y entra en contacto con la cinta, que de este modo se corta automáticamente. La cápsula deja de ser impermeable y el líquido puede salir de la cápsula a través del borde radial de la cápsula, como ya se ha explicado anteriormente. Se puede apreciar que la(s) membrana(s) de sellado puede(n) fabricarse también con un material adhesivo desprendible, de modo que el propio usuario la(s) pueda extraer.

De acuerdo con la figura 21, el sistema puede prever además una inyección de agua por aspiración por efecto del momento rotacional. Para ello se aloja una cápsula en los medios de referencia 40, 41. Un tubo de inyección 8 conecta un depósito de agua con el interior de la cápsula. El dispositivo está orientado de manera que el depósito esté por debajo de la cápsula y el agua se transporte por el vacío producido en el centro de la cápsula. El tubo de inyección se acopla también dentro de la cápsula hasta una región, preferentemente más cerca del lado más estrecho o del fondo, de modo que el agua pueda humectar toda la masa de sustancia, por ejemplo café molido en polvo.

Se puede apreciar que la cápsula puede posicionarse con su cara lateral ensanchándose hacia abajo. En la figura 22, el sistema es similar, pero la orientación de la cápsula está simplemente invertida y se ensancha hacia arriba.

En las dos realizaciones de las figuras 21 y 22, el agua se inyecta preferentemente cerca del lado más estrecho de la cápsula, es decir, en la parte opuesta al lado que se ensancha, a fin de que el líquido fluya a través de la sustancia en dirección al lado más ancho de la cápsula y después salga de la cápsula.

La figura 23 ilustra otra cápsula de la invención. La cápsula comprende unos medios para conectarla a los medios externos de accionamiento rotacional del dispositivo. Para ello, la cápsula tiene una estructura dentada 75 por lo menos en una de sus superficies exteriores. La cápsula tiene un cuerpo 70 que comprende de un borde superior 72, que puede cerrarse con una membrana superior 71. La estructura dentada comprende una serie de dientes, que se posicionan debajo del borde o saliente 72 del cuerpo de la cápsula. Los dientes están colocados a lo largo de toda la periferia del cuerpo de la cápsula. El cuerpo de la cápsula puede fabricarse con plástico y/o aluminio o una aleación de aluminio. Por ejemplo, puede moldearse por inyección de plástico o por embutición profunda de aluminio. La forma de los dientes puede ser, por ejemplo, ligeramente triangular, ovalada, rectangular o piramidal. Debería señalarse que los dientes pueden sustituirse por otras estructuras equivalentes, tales como una serie de elementos en relieve y/o en depresión. Pueden concebirse por ejemplo ranuras, clavijas o agujas pequeñas.

El propio dispositivo que aloja la cápsula de la figura 23, comprende una superficie dentada de forma complementaria. La figura 24 muestra un soporte de cápsula 44 adaptado para recibir la cápsula de la figura 23. El soporte de cápsula tiene una cavidad, dentro de la cual hay dispuestos unos dientes huecos 440. Los dientes huecos están dispuestos para que los dientes 750 encajen en la superficie exterior de la cápsula.

Cabe destacar que la estructura de conexión o de acoplamiento de la figura 23 puede reemplazar la estructura de la cápsula de la figura 8 y 9, y viceversa.

En la figura 25 se ilustra otra realización del sistema de elaboración de la invención. La diferencia está en que ahora el conducto de derivación del agua 500 se dispone además del conducto principal del agua 50 para añadir un volumen de agua al conjunto colector 52. El volumen de agua puede añadirse antes, durante o después de la operación centrífuga de elaboración en la cápsula. El conducto de derivación termina en la superficie superior de la tapa giratoria 400. La superficie superior de la tapa 400 puede comprender una estructura de distribución del agua, por ejemplo hendiduras o rebajes radiales, que faciliten el flujo del agua hacia la superficie del conjunto colector. La unidad de control puede controlar la entrega del volumen añadido de agua, de modo que el volumen se añada al mismo tiempo que se suministra el extracto de café por centrifugación, con lo cual no se destruye la espuma que se ha creado en la parte superior de la bebida.

El sistema y el método de la invención proporcionan resultados notables en la elaboración con contenidos sólidos, que son superiores a los obtenidos por los métodos y dispositivos usuales. Los resultados son muy reproducibles de cápsula a cápsula. De forma sorprendente, la crema se mejora también notablemente, con una textura más cremosa, más estable y más espesa.

Evidentemente, la invención puede comprender muchas variantes que están incluidas en el ámbito de las siguientes reivindicaciones de patente.

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