ES2974743T3

ES2974743T3 - Cápsula para contener ingredientes de bebidas con un elemento de sellado

Info

Publication number: ES2974743T3
Application number: ES21382829T
Authority: ES
Inventors: Pares Albert Vilardell
Original assignee: Albmarserg Inversiones Sl
Current assignee: Albmarserg Inversiones Sl
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2021-09-14
Publication date: 2024-07-01
Anticipated expiration: 2041-09-14
Also published as: WO2023041505A1; EP4148000B1; EP4148000C0; AU2022346603A1; KR20240068677A; EP4519180A1; EP4148000A1; US20240367894A1

Abstract

En un primer aspecto, se proporciona una cápsula para contener ingredientes de bebidas configurada para insertarse en un dispositivo de producción de bebidas. La cápsula comprende un cuerpo que define una cavidad para contener ingredientes de bebida. El cuerpo comprende una porción superior, una porción inferior y una pared lateral que se extiende desde la porción superior hasta la porción inferior, en donde la porción inferior comprende una pestaña anular que se extiende hacia afuera desde la pared lateral. El reborde anular comprende un lado superior orientado hacia la porción superior del cuerpo. La cápsula comprende además un miembro de sellado dispuesto en el lado superior de la brida anular. El miembro de sellado comprende una capa interior orientada hacia el lado superior del reborde anular que comprende un adhesivo y una capa exterior que tiene un material de celulosa coloreado en masa. En un aspecto adicional, se proporciona un método para fabricar dicha cápsula. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsula para contener ingredientes de bebidas con un elemento de sellado

La presente descripción se refiere a cápsulas para contener ingredientes de bebidas con un elemento de sellado y a procedimientos para fabricar dichas cápsulas.

ANTECEDENTES

En una máquina de producción de bebidas pueden insertarse cápsulas que contienen ingredientes de bebidas a partir de los cuales pueden producirse bebidas. Por ejemplo, este tipo de cápsulas pueden utilizarse para producir café, chocolate, productos lácteos o té. Dependiendo de la máquina de producción de bebidas, las cápsulas pueden tener, por ejemplo, forma de copa o de disco.

Las cápsulas para máquinas de café Nespresso® pueden tener un cuerpo en forma de copa o un cuerpo troncocónico que define una cavidad para contener los ingredientes de la bebida, por ejemplo café molido. El cuerpo normalmente comprende un reborde anular sobre el cual se fija un elemento de cierre para cerrar la cavidad del cuerpo. El cuerpo de este tipo de cápsulas generalmente está fabricado en aluminio. Sin embargo, en otros ejemplos, la cápsula puede fabricarse de otros materiales tales como papel y/o cartón.

Las máquinas de producción de bebidas generalmente comprenden un porta cápsulas con una pluralidad de elementos de relieve y un elemento envolvente que se mueve respecto al porta cápsulas para alojar la cápsula entre los mismos. Para producir una bebida a partir de los ingredientes de bebida contenidos en la cápsula, se inserta la cápsula en una cámara de preparación de la máquina de producción de bebidas definida entre el porta cápsulas y el elemento envolvente. Después, el elemento envolvente se mueve hacia el porta cápsulas para presionar una parte de la cápsula contra el porta cápsulas. Por ejemplo, el reborde del cuerpo de la cápsula puede presionarse entre una parte de presión del elemento envolvente y el porta cápsulas. Un elemento de corte genera una abertura en una pared de la cápsula, por ejemplo, en una superficie superior. Se inyecta agua a presión y/o agua caliente a la cápsula a través de la abertura e interactúa con los ingredientes contenidos en la cápsula. La presión dentro de la cápsula aumenta y los elementos de relieve del porta cápsulas rasgan una pared de la cápsula, por ejemplo, el elemento de cierre de la cápsula. De este modo, la bebida producida dentro de la cápsula puede salir, por ejemplo, a través de las aberturas generadas en el elemento de cierre.

Entre la cápsula y el elemento envolvente pueden disponerse unos elementos de sellado para evitar una caída de presión dentro de la cápsula. Una presión suficiente es un factor clave para la calidad del café estilo expreso. El elemento de sellado puede estar dispuesto en la cápsula, por ejemplo, en el reborde y/o en el elemento envolvente. Por ejemplo, los elementos de sellado dispuestos en el reborde de la cápsula pueden ser presionados por la parte de presión del elemento envolvente. De este modo se minimizan fugas de aire y/o agua desde la cámara.

En algunos ejemplos, el elemento de sellado está realizado de caucho o silicona. Estos elementos de sellado pueden deformarse elásticamente para adaptarse a la forma de la parte de presión del elemento envolvente. Sin embargo, estos materiales son caros y difíciles de reciclar.

En otros ejemplos como, por ejemplo, en WO 2021/089826 A1, el elemento de sellado está realizado de metal, por ejemplo, aluminio. El elemento de sellado de metal se deforma por el efecto de la parte de presión del elemento envolvente. En consecuencia, generalmente se requieren fuerzas mayores para cerrar la cápsula entre el elemento envolvente y el porta cápsulas. Esto puede acelerar el deterioro del dispositivo de producción de bebidas.

En ejemplos adicionales, el elemento de sellado está realizado de un material de celulosa tal como papel o cartón. Algunos elementos de sellado realizados de papel o cartón pueden deformarse para adaptarse a la parte de presión del elemento envolvente. Este tipo de elementos de sellado pueden absorber agua que fluye entre el cuerpo de la cápsula y una pared interior del elemento envolvente. Esta absorción de agua puede hacer que el elemento de sellado se expanda. Esta expansión puede permitir que el elemento de sellado encaje o se adapte a la superficie de la parte de presión del elemento envolvente.

Algunos elementos de sellado pueden ser de color. Pueden utilizarse colores para identificar el contenido de la cápsula. Por ejemplo, puede utilizarse un color para indicar que la cápsula contiene café molido descafeinado y puede utilizarse otro color para indicar que la cápsula contiene un tipo específico de café molido.

Pueden imprimirse o colorearse elementos de sellado realizados de metal para indicar el contenido de la cápsula. Puede depositarse una tinta de color sobre la superficie exterior del elemento de sellado metálico. En algunos ejemplos, puede aplicarse una capa de revestimiento protector sobre la tinta coloreada depositada para proteger y fijar esta tinta coloreada.

Los elementos de sellado realizados de un material de celulosa también pueden pintarse, es decir, depositando una tinta de color sobre la superficie exterior del material de celulosa. Sin embargo, pintar el material de celulosa puede reducir la elasticidad del material y su capacidad para absorber agua, lo que afecta negativamente a la adaptabilidad del elemento de sellado a la forma de la parte de presión del elemento envolvente. De este modo, se reduce el efecto de sellado del elemento de sellado. Además, las altas temperaturas a las que está sometido el elemento de sellado pueden hacer que la tinta se adhiera a la parte de presión del elemento envolvente. Esto puede provocar que el material de celulosa del elemento de sellado se rompa o se desprenda, lo que también reduce el efecto de sellado.

Para evitar que la tinta se adhiera a la parte de presión del elemento envolvente, puede disponerse una capa protectora exterior sobre el material de celulosa entintado, por ejemplo, una capa barnizada o una laca. Sin embargo, la capa protectora exterior que cubre la tinta aumenta la rigidez de la capa más exterior del elemento de sellado. Esto reduce la capacidad del sellado para llenar el espacio entre el reborde y la forma de la parte de presión del elemento envolvente, es decir, para adaptarse a la forma de la parte de presión. Además, se aumenta la fuerza requerida para cerrar el elemento envolvente.

La presente descripción proporciona ejemplos de dispositivos que resuelven por lo menos parcialmente algunos de los inconvenientes mencionados anteriormente.

DESCRIPCIÓN

En un primer aspecto, se dispone una cápsula para contener ingredientes de bebida configurada para insertarse en un dispositivo de producción de bebidas. La cápsula comprende un cuerpo que define una cavidad para contener ingredientes de bebida. El cuerpo comprende una parte superior y una parte inferior, una pared lateral que se extiende desde la parte superior hasta la parte inferior, en el que la parte inferior comprende un reborde anular que se extiende hacia afuera desde la pared lateral, comprendiendo el reborde anular un lado superior orientado hacia la parte superior del cuerpo.

La cápsula comprende, además, un elemento de sellado dispuesto en el lado superior del reborde anular. El elemento de sellado comprende una capa interior orientada hacia el lado superior del reborde anular que comprende un adhesivo y una capa exterior que tiene un material de celulosa coloreado en masa. En consecuencia, la capa exterior realizada que consiste en un material de celulosa coloreado en masa queda orientada hacia una parte de presión de un elemento envolvente cuando la cápsula se encuentra insertada en un dispositivo de producción de bebidas.

De acuerdo con este aspecto, se dispone una cápsula para un dispositivo de producción de bebidas con un medio de sellado coloreado que tiene un efecto de sellado mejorado. El efecto de sellado proporcionado por el elemento de sellado de acuerdo con este aspecto es sustancialmente similar al efecto de sellado proporcionado por un elemento de sellado no coloreado realizado de un material de celulosa.

A diferencia de otras técnicas de coloración tales como pintar o depositar tinta sobre la superficie exterior del elemento de sellado, en un proceso de coloración en masa o de pigmentación en masa se añade un colorante o un pigmento durante la fabricación del material de celulosa. Se añaden pigmentos o colorantes a una mezcla de fibras de celulosa y agua que son la materia prima de un material de celulosa coloreado en masa. De este modo se integran colorantes dentro de las fibras del material de celulosa, por ejemplo papel y/o cartón.

Dado que los colorantes quedan integrados dentro de las fibras del material de celulosa, la porosidad del material de celulosa no se ve afectada negativamente como en otras técnicas de coloración en las que los poros se llenan de tinta. Por consiguiente, el color del material de celulosa no afecta a la capacidad del material de celulosa para absorber agua. Además, el color es sustancialmente uniforme en cualquier punto del material de celulosa coloreado en masa, es decir, la densidad de los colorantes es sustancialmente uniforme a lo largo del material de celulosa coloreado en masa.

Proporcionar un elemento de sellado que tenga una capa exterior realizada de un material de celulosa coloreado en masa permite encajar la capa exterior en una parte de presión de un elemento envolvente de un dispositivo de producción de bebidas. La capa exterior está configurada, de este modo, para absorber una cantidad predeterminada de agua. Esta cantidad predeterminada de agua puede corresponder sustancialmente a la cantidad de agua capaz de ser absorbida por una capa exterior realizada de un material de celulosa no coloreado. Además, la capa exterior del elemento de sellado está configurada para expandirse o hincharse cuando se absorbe agua. Cuando el agua fluye entre el cuerpo de la cápsula y las paredes laterales del elemento envolvente, el agua puede entrar en contacto con la capa exterior del elemento de sellado.

Dado que los colorantes están integrados dentro de la capa exterior del elemento de sellado, los poros de esta capa exterior pueden absorber agua. La capacidad de absorción de agua de este tipo de elemento de sellado se ve mejorada en comparación con otros elementos de sellado que implican pintar o depositar tinta. La capacidad de absorción de agua del elemento de sellado de acuerdo con esta descripción es, por lo tanto, similar a la capacidad de absorción de agua de un elemento de sellado que comprende un material de celulosa no coloreado. Además, se mejora la expansión de la capa exterior, ya que la capa exterior es menos rígida que en los elementos de sellado coloreados y puede absorberse más agua.

Además, en elementos de sellado pintados o entintados realizados de un material de celulosa, la tinta o la pintura sólo llega a la parte más exterior del elemento de sellado. El color disminuye con la profundidad del elemento de sellado de celulosa. Sin embargo, en las capas exteriores coloreadas en masa, el color es sustancialmente uniforme a lo largo del grosor de la capa exterior. Por lo tanto, la densidad de los colorantes es sustancialmente uniforme a lo largo del grosor de la capa exterior. Esto puede mejorar todavía más la uniformidad del color y el aspecto.

Ejemplos de material de celulosa pueden ser papel y/o cartón. Por consiguiente, el material de celulosa coloreado en masa puede ser un papel coloreado en masa o un cartón coloreado en masa.

En otro aspecto, se dispone un procedimiento para fabricar una cápsula de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí. El procedimiento incluye conformar el cuerpo de la cápsula, formar el elemento de sellado y adherir el elemento de sellado al lado superior del reborde anular a través del adhesivo de la capa interior del elemento de sellado. Formar el elemento de sellado comprende disponer una lámina que comprende una capa de material de celulosa coloreado en masa y una capa de adhesivo para formar respectivamente la capa exterior y la capa interior del elemento de sellado y cortar la lámina para formar el elemento de sellado. Se dispone así un procedimiento para fabricar cápsulas de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí.

Las ventajas derivadas de este segundo aspecto pueden ser similares a las mencionadas respecto de la cápsula del primer aspecto.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

A continuación, se describirán unos ejemplos no limitativos de la presente descripción, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura 1 representa esquemáticamente un ejemplo de una cápsula para contener ingredientes de bebida de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción;

La figura 2 representa esquemáticamente un ejemplo de una cápsula para contener ingredientes de bebida de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción;

La figura 3 representa esquemáticamente un ejemplo de una cápsula para contener ingredientes de bebidas insertada en un dispositivo de producción de bebidas de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción;

Las figuras 4a y 4b muestran respectivamente una vista ampliada del elemento de sellado en configuración no expandida y en configuración expandida de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción.

La figura 5 representa esquemáticamente una vista en sección transversal del elemento de sellado de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción;

La figura 6 representa esquemáticamente una vista en sección transversal del elemento de sellado de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción;

La figura 7 es un diagrama de bloques de un procedimiento de fabricación de una cápsula de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción; y

La figura 8 es un diagrama de bloques de un procedimiento para proporcionar una lámina que comprende una capa de material de celulosa coloreado en masa y una capa de adhesivo para formar respectivamente una capa exterior y una capa interior de un elemento de sellado de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE EJEMPLOS

En estas figuras se han utilizado los mismos signos de referencia para designar elementos coincidentes.

La figura 1 representa esquemáticamente una cápsula 10 que tiene un cuerpo 20 que define una cavidad que contiene ingredientes de bebida. La cápsula 10 puede insertarse en un dispositivo de producción de bebidas, tal como por ejemplo una máquina de café Nespresso®. El cuerpo 20 de este ejemplo tiene una forma sustancialmente troncocónica. En otros ejemplos, el cuerpo puede comprender una forma sustancialmente semiesférica.

El cuerpo 20 se extiende desde una parte superior 21 hasta una parte inferior 22. Entre la parte superior 21 y la parte inferior 22 se extiende una pared lateral 23. En este ejemplo, el diámetro del cuerpo 20 disminuye desde la parte inferior 22 hacia la parte superior 21.

En la figura 1, la parte superior 21 comprende una pared sustancialmente plana 25 y una pared inclinada 24. La pared inclinada 24 se extiende desde la pared lateral 23 hacia la pared plana 25. La parte superior 21, por ejemplo, la pared plana 25, puede ser perforada por un elemento de corte de un dispositivo de producción de bebidas para inyectar agua caliente dentro de la cavidad del cuerpo 20 de la cápsula 10.

La parte inferior 22 comprende un reborde anular 50. El reborde anular 50 se extiende hacia afuera desde la pared lateral 23. El reborde anular 50 de este ejemplo comprende un lado superior 51 y un lado inferior 52. El lado superior 51 queda orientado hacia la parte superior 21 del cuerpo 20. En esta figura, el lado inferior 52 se encuentra dispuesto opuesto al lado superior 51. El reborde anular 50 de la figura 1 comprende un saliente o un borde perimetral 53 dispuesto en la parte más exterior del reborde 50. En este ejemplo, el borde perimetral presenta una forma circular. En la forma circular del borde perimetral de esta figura se define un canal anular. El lado superior 51 de este ejemplo comprende una superficie sustancialmente plana entre la pared lateral 23 y el borde perimetral 53. Por lo tanto, el lado superior 51 se extiende desde la pared lateral 23 hasta el borde perimetral 53.

En esta figura, un elemento de cierre 30 cierra la cavidad formada por el cuerpo 20. El elemento de cierre 30 está unido al reborde anular 50. Una parte del saliente del elemento de cierre 30 está unida al lado inferior 52 del reborde 50, por ejemplo, mediante soldadura o utilizando un adhesivo. El elemento de cierre puede rasgarse mediante unos elementos en relieve dispuestos en un porta cápsulas de un dispositivo de producción de bebidas para drenar la bebida creada dentro de la cápsula.

La cápsula 10 comprende, además, un elemento de sellado 40 dispuesto en el lado superior 51 del reborde anular 50. El elemento de sellado 40 de esta figura es un anillo anular que se extiende a lo largo de todo el perímetro de la cápsula. En otros ejemplos, puede disponerse una pluralidad de elementos de sellado en el reborde. El elemento de sellado 40 de esta figura se extiende sustancialmente a lo largo de la longitud del lado superior 51, es decir, el elemento de sellado se extiende sustancialmente desde la pared lateral 23 hasta el borde perimetral 53. En otros ejemplos, el elemento de sellado puede extenderse a lo largo de una parte de la longitud del lado superior.

El elemento de sellado 40 comprende una capa interior orientada hacia el lado superior 51 del reborde anular 50. Esta capa interior comprende un adhesivo para adherir el elemento de sellado 40 al lado superior 51 del reborde 50. El elemento de sellado 40 comprende, además, una capa exterior que tiene un material de celulosa coloreado en masa. La capa exterior es la parte más exterior o la parte más superior del elemento de sellado 40. La capa exterior está así configurada para quedar frente a la parte de presión del elemento envolvente de un dispositivo de producción de bebidas. El material de celulosa coloreado en masa queda así frente a la parte de presión del elemento envolvente cuando la cápsula está insertada en el dispositivo de producción de bebidas.

Los colorantes empleados durante la fabricación del material de celulosa coloreado en masa, por ejemplo, papel coloreado en masa, pueden ser adecuados para el contacto con alimentos. De este modo, se evita una potencial contaminación derivada del contacto del colorante con la bebida.

La figura 2 representa esquemáticamente un ejemplo de una cápsula 10 para contener ingredientes de bebida de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción. La cápsula 10 de esta figura puede insertarse en un dispositivo de producción de bebidas que tenga una forma interior correspondiente a la forma de esta cápsula. El cuerpo 20 de la cápsula 10 de este ejemplo presenta una forma sustancialmente semiesférica. Una pared lateral redondeada 23 se extiende desde la parte inferior 22 hasta la parte superior 21.

Al igual que en el ejemplo de la figura 1, el cuerpo 20 comprende un reborde anular 50 que se extiende hacia afuera desde la pared lateral 23. El reborde anular 50 de esta figura comprende un lado superior 51 y un lado inferior 52. Un elemento de cierre 30 está unido al lado inferior lado 52 del reborde anular 50 para cerrar la cavidad interior formada por el cuerpo 20.

El reborde anular 50 de la figura 1 comprende un saliente o un borde perimetral 53 dispuesto en la parte más exterior del reborde 50. El borde perimetral 53 comprende una parte inclinada. En algunos ejemplos, el borde perimetral puede ser sustancialmente plano o redondeado, por ejemplo, tal como se muestra en la figura 1.

En el lado superior 51 del reborde anular 50 se dispone un elemento de sellado 40. En este ejemplo, el elemento de sellado es un anillo anular. El elemento de sellado 40 comprende una capa exterior realizada de un material de celulosa coloreado en masa, por ejemplo, un papel coloreado en masa. El elemento de sellado de este ejemplo puede ser de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí.

La figura 3 representa esquemáticamente una cápsula 10 insertada en un dispositivo de producción de bebidas 100 de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción. La cápsula 10 queda colocada entre un porta cápsulas 110 y un elemento envolvente 120. El elemento envolvente 120 se mueve hacia el porta cápsulas 110 para encerrar la cápsula 10.

El elemento envolvente 120 presenta una forma que corresponde sustancialmente a la forma del cuerpo de la cápsula 10. En este ejemplo, el elemento envolvente 120 presenta una forma troncocónica. En otros ejemplos, el elemento envolvente puede comprender una forma sustancialmente semiesférica. El elemento envolvente define una cámara de preparación para recibir la cápsula 10. Una pared interior 121 queda orientada hacia la pared lateral 23 de la cápsula 10. La pared interior 121 es sustancialmente paralela a la pared lateral 23 de la cápsula 10. El elemento envolvente 120 puede moverse hacia el porta cápsulas 110 para cerrar o retener la cápsula entre estos. En estado cerrado, el reborde de la cápsula puede presionarse entre una parte de presión 140 del elemento envolvente 120 y el porta cápsulas 110. Dado que el elemento de sellado 40 se encuentra dispuesto en el lado superior del reborde, el elemento de sellado es presionado por la parte de presión 140 del elemento envolvente 120. De este modo, el elemento de sellado 40 puede quedar sujeto entre la parte de presión 140 y el lado superior del reborde.

El dispositivo de producción de bebidas 100 de esta figura comprende un elemento de corte 130 para perforar la parte superior de la cápsula. En esta figura, el elemento de corte 130 está dispuesto para crear una abertura en el lado plano de la parte superior de la cápsula. A continuación, puede introducirse agua caliente en el interior de la cápsula a través de esta abertura. Este agua caliente también puede ser a presión. El agua dentro de la cápsula interactúa con las partículas contenidas en la cápsula y la presión en el interior aumenta. Esta presión aumenta dentro de la cápsula y provoca una deformación del elemento de cierre 30. Los elementos de relieve dispuestos en el porta cápsulas 10 pueden rasgar entonces el elemento de cierre 30 formando una pluralidad de aberturas para permitir que la bebida salga del interior de la cápsula.

Cuando se inserta agua dentro de la cápsula, puede producirse una fuga de agua. Esta fuga de agua puede fluir a través del espacio entre la pared lateral 123 y la pared interior 121 del elemento envolvente 120. El elemento de sellado 40 evita que esta fuga de agua salga del espacio definido entre el elemento envolvente 120 y el porta cápsulas 110.

El elemento de sellado 40 de acuerdo con esta descripción comprende una capa exterior para quedar frente a la parte de presión 140 del elemento envolvente 120. En este ejemplo, la parte de presión 140 presenta una forma dentada. Esta forma dentada puede facilitar la extracción de la cápsula del dispositivo de producción de bebidas. Dado que la capa exterior está realizada de un material de celulosa coloreado en masa, cuando una fuga de agua llega al elemento de sellado 40, el material de celulosa absorbe el agua. Después, el material de celulosa se expande y se adapta a la forma dentada de la parte de presión 140.

Las figuras 4a y 4b muestran respectivamente una vista ampliada del elemento de sellado en configuración no expandida y en configuración expandida de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción. En la figura 4a, el elemento envolvente 120 no cierra completamente la cápsula y el elemento de sellado 40 no queda presionado entre la parte superior 51 y la parte de presión 140.

El elemento de sellado 40 comprende una capa exterior 41 y una capa interior 42. La capa interior 42 es adhesiva para adherir el elemento de sellado al lado superior 51 del reborde 50. La capa exterior 41 está realizada de un material de celulosa coloreado en masa.

La pared lateral 23 de la cápsula comprende un lado exterior 231 y un lado interior 232. Entre el lado interior 232 de la pared lateral 23 y la pared interior 121 del elemento envolvente 120 hay formado un espacio 150. Las fugas de agua pueden fluir a través de este espacio 150 hacia el elemento de sellado 40. Esta fuga de agua puede ser absorbida por la capa exterior 41 del elemento de sellado tal como se ilustra esquemáticamente en la figura 4b. En la figura 4b, el elemento envolvente 120 está cerrado y la capa exterior 41 se encuentra en una configuración expandida. Las fugas de agua que fluyen a través del espacio 150 han sido absorbidas a través de los poros de la capa exterior 41 realizada de un material de celulosa coloreado en masa. Este agua entra dentro de la capa exterior y llena los poros interiores. En consecuencia, se aumenta el volumen de la capa exterior.

Este aumento de volumen puede hacer que la capa exterior 41 se ajuste a la forma de la parte de presión 140. En el ejemplo de la figura 4b, la capa exterior 41 se encuentra en una configuración expandida y presenta una forma que corresponde sustancialmente a la forma dentada de la parte de presión. 140.

En estas figuras, la parte de presión 140 presenta una forma dentada que tiene un par de picos y un valle dispuesto entre ellos. En la figura 4b, la capa exterior 41 adopta una forma correspondiente a la forma dentada de la parte de presión. La capa exterior 41 llena por lo menos parcialmente el valle creado entre los dos picos.

La figura 5 representa esquemáticamente una vista en sección transversal del elemento de sellado de acuerdo con un ejemplo de la presente descripción. En este ejemplo, el elemento de sellado comprende dos capas. Una capa interior 42 realizada de adhesivo se adhiere a una capa exterior 41 realizada de un material de celulosa coloreado en masa, por ejemplo, un papel coloreado en masa. El color de la capa exterior 41 es sustancialmente uniforme a lo largo de su grosor, es decir, la densidad de los colorantes en la capa exterior es sustancialmente uniforme.

La figura 6 representa una vista en sección transversal del elemento de sellado de acuerdo con otro ejemplo de la presente descripción. En este ejemplo, el elemento de sellado comprende una capa intermedia 43 dispuesta entre la capa exterior 41 y la capa interior 42. La capa interior 42 y la capa exterior 41 son de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí. La capa intermedia 43 comprende un material hidrófugo. Este material hidrófugo protege el adhesivo de la capa interior 42 contra el agua. El agua puede reducir la capacidad de adherencia del adhesivo. El material hidrófugo puede ser aluminio o un papel hidrófugo.

En este ejemplo, el material de celulosa coloreado en masa está unido al material hidrófugo. A la capa intermedia realizada de material hidrófugo se aplica una capa de adhesivo.

En algunos ejemplos, el elemento de sellado, por ejemplo, con capa una intermedia y sin la capa intermedia, puede comprender un grosor entre 200 pm y 700 pm, opcionalmente entre 330 pm y 550 pm. Este tamaño permite adaptar la cápsula a una amplia gama de dispositivos de producción de bebidas.

En algunos ejemplos, el gramaje de la capa exterior, por ejemplo, de la capa exterior fabricada de un papel coloreado en masa, es entre 150 y 250 gr/m2, opcionalmente entre 170 y 220 gr/m2. Este gramaje puede proporcionar una elasticidad suficiente para deformarse y adoptar la forma de la parte de presión del elemento envolvente.

Tal como se ha descrito anteriormente, la porosidad de la capa exterior de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí no se ve perjudicada por el color, ya que los colorantes se introducen durante la fabricación del material de celulosa. En algunos ejemplos, la porosidad de la capa exterior es 550 y 800 cm3/min de acuerdo con el ensayo de porosidad de Bendtsen definido en ISO 5636-3:2013. Estos valores garantizan una porosidad suficiente para absorber agua. La porosidad de la capa exterior es así comparable a la porosidad de una capa realizada de un material de celulosa no coloreado.

La prueba de Bendtsen se utiliza para determinar la permeabilidad al aire de un material de celulosa, por ejemplo, papel, utilizando un aparato Bendsen. Las pruebas de porosidad de Bendtsen miden la permeabilidad al aire aplicando un flujo de aire a un lado de una muestra y midiendo el flujo de aire en el lado opuesto de la muestra. En algunos ejemplos, la capa exterior del elemento de sellado comprende una capacidad de absorción de agua entre 200 y 300 g/m2 de acuerdo con la prueba de Cobb a 60 segundos definida en ISO 535:2014. De este modo se obtiene una capacidad de absorción de agua suficiente. La prueba de Cobb a 60 segundos determina la cantidad de agua que absorbe una muestra que tiene un lado en contacto con el agua en 60 segundos. Para proporcionar una buena permeabilidad al aire y capacidad de absorción de agua, el material de celulosa está formado principalmente por fibras relativamente largas.

En algunos ejemplos, puede añadirse poliacrilato de sodio al material de celulosa para aumentar la capacidad de absorción de agua. El poliacrilato de sodio también puede aumentar la estabilidad mecánica del material de celulosa. En algunos ejemplos, la capa exterior del elemento de sellado comprende una fuerza de unión interior entre 150 y 250 J/m2 de acuerdo con la prueba de Scott definida en TAPPI T569. La prueba de Scott se utiliza para determinar la resistencia interior de un material de celulosa como el papel y mide la energía necesaria para deslaminar el material de celulosa. De este modo, pueden reducirse problemas de desprendimiento o deslaminación del material de celulosa.

En algunos ejemplos, se añade sílice coloidal a la fabricación del material de celulosa. Las sílices coloidales son generalmente suspensiones de partículas finas de sílice amorfas y esféricas. Las sílices coloidales pueden mejorar la consistencia interior del material de celulosa. Esto puede reforzar la unión entre fibras. En consecuencia, puede reducirse la deslaminación del material de celulosa.

Para reducir el efecto del agua sobre la resistencia del material de celulosa, al material de celulosa se le pueden añadir polímeros fabricados a partir de epiclorhidrina. Por ejemplo, pueden utilizarse resinas de poliamidaepiclorhidrina (PAE) como agente resistente a la humedad, es decir, para aumentar la resistencia del material de celulosa cuando el material de celulosa está húmedo.

La figura 7 es un diagrama de bloques de un procedimiento 300 de fabricación de una cápsula de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí.

En el bloque 310 se representa la conformación del cuerpo de la cápsula. En algunos ejemplos, puede estamparse, embutirse o extruirse una cápsula que tiene un cuerpo de aluminio. En algunos ejemplos, puede utilizarse una técnica de laminado para formar un borde perimetral circular del reborde.

En el bloque 320 se representa proporcionar una lámina que tiene una capa de material de celulosa coloreado en masa y una capa de adhesivo para formar respectivamente la capa exterior y la capa interior del elemento de sellado. La lámina comprende así una capa de material de celulosa y una capa de adhesivo. En algunos ejemplos, la lámina puede comprender adicionalmente una capa intermedia formada por un material hidrófugo. Esta capa intermedia está dispuesta entre la capa de material de celulosa coloreado en masa y la capa de adhesivo.

Después, se corta la lámina para formar el elemento de sellado tal como se representa en el bloque 330. Se utiliza un elemento de corte para obtener la forma anular del elemento de sellado. Después de esto, el elemento de sellado se adhiere al lado superior del reborde anular a través de la capa de adhesivo tal como se representa en el bloque 340. El elemento de sellado se coloca en el lado superior del reborde anular de modo que la capa de adhesivo queda orientada hacia el lado superior del reborde anular. Por consiguiente, la capa de adhesivo es la capa interior y la capa de material de celulosa coloreado en masa es la capa exterior.

En algunos ejemplos, adherir el elemento de sellado al lado superior del reborde anular comprende presionar el elemento de sellado contra el reborde anular. Puede utilizarse un elemento de soporte para sujetar la cápsula y puede emplearse un elemento de presión, por ejemplo, que tenga una superficie de presión anular, para presionar el elemento de sellado contra el reborde anular. De este modo, el reborde de la cápsula puede quedar sujeto entre el elemento de presión y el elemento de soporte. El elemento de sellado puede presionarse durante un tiempo predeterminado, por ejemplo durante el proceso de adherencia. Presionar el elemento de sellado contra el reborde anular puede aumentar la capacidad de adherencia del adhesivo de la capa interior del elemento de sellado. De este modo puede contrarrestarse polvo o suciedad en la superficie superior del reborde.

En algunos ejemplos, el adhesivo se funde mientras el elemento de sellado es presionado contra el reborde anular. Puede aplicarse calor al adhesivo del elemento de sellado. Por ejemplo, el adhesivo puede calentarse entre 200 °C y 300 °C. Fundir el adhesivo puede mejorar la uniformidad de la adherencia.

Pueden utilizarse varias técnicas de calentamiento para calentar el adhesivo. Por ejemplo, el elemento de presión puede comprender un elemento calefactor, por ejemplo, un calefactor eléctrico y/o un inductor, para calentar el elemento calefactor. En otros ejemplos, el elemento de soporte puede comprender un elemento calefactor. Puede disponerse un elemento calefactor exterior, por ejemplo, alrededor del reborde de la cápsula, para calentar el adhesivo.

En algunos ejemplos, fundir el adhesivo comprende calentar la parte superior del cuerpo de la cápsula con un dispositivo calefactor y conducir el calor a través del cuerpo para calentar el adhesivo. Por ejemplo, pueden utilizarse cuerpos de aluminio para, de este modo, conducir el calor desde la parte superior hacia el adhesivo a través de la pared lateral y el reborde. El elemento calefactor puede calentar la parte superior del cuerpo a una temperatura entre 200 °C y 300 °C. El elemento calefactor puede ser un inductor o un calefactor eléctrico. En algunos ejemplos, la cápsula también puede calentarse por efecto Joule. Calentar la parte superior de la cápsula para fundir el adhesivo puede simplificar el elemento de presión y el elemento de soporte.

La figura 8 es un diagrama de bloques de un procedimiento para proporcionar 320 una lámina que tiene una capa de material de celulosa coloreado en masa y una capa de adhesivo. Proporcionar la lámina con la capa de material de celulosa coloreado en masa y la capa de adhesivo es una etapa del procedimiento de fabricación de una cápsula de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí.

Proporcionar 320 la lámina comprende añadir un colorante a una mezcla de fibras de celulosa y agua tal como se representa en el bloque 321. El colorante se añade a la mezcla de fibras de celulosa y agua durante la fabricación del material de celulosa. La mezcla de celulosa y agua puede estar contenida en un recipiente. Además del colorante, pueden añadirse varios aditivos tales como poliacrilato de sodio, resinas de poliamida-epiclorhidrina (PAE) o sílices coloidales.

El colorante, la mezcla de fibras de celulosa, agua y aditivos opcionales se mezclan y se agitan para formar una pulpa coloreada tal como se representa en el bloque 322. Pueden emplearse varias tecnologías para la formación de pulpa para obtener la pulpa coloreada. Por ejemplo, pueden utilizarse procesos mecánicos de formación de pulpa y/o procesos químicos para formar la pulpa coloreada.

Después, la pulpa coloreada se conforma y se seca, tal como se representa en el bloque 323. Se elimina el agua de la pulpa coloreada. Por ejemplo, la pulpa coloreada puede disponerse en una cinta móvil que tenga una superficie de cribado de malla fina. El agua puede eliminarse a través de esta superficie de malla fina. Además, pueden utilizarse unos rodillos para presionar la pulpa coloreada contra la superficie de cribado de malla para aumentar la cantidad de agua a eliminar. Puede obtenerse así un material de celulosa coloreado en masa.

En el bloque 324, se forma una capa de material de celulosa coloreado en masa. Esto puede implicar presionar el material de celulosa coloreado en masa. El material de celulosa coloreado en masa puede pasar a través de una pluralidad de rodillos para obtener un grosor deseado. En algunos ejemplos, los rodillos pueden calentarse para secar todavía más el material de celulosa coloreado en masa. Tras la acción mecánica de la pluralidad de rodillos, se obtiene una capa de material celulósico coloreado en masa. En algunos ejemplos, este material de celulosa coloreado en masa es un papel coloreado en masa.

A la capa de material de celulosa coloreado en masa se le aplica una capa de adhesivo, tal como se representa en el bloque 325. Puede obtenerse así una lámina que presenta un lado de material de celulosa coloreado en masa y el lado opuesto de adhesivo. En algunos ejemplos, puede disponerse una capa intermedia de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí entre la capa de material de celulosa coloreado en masa y la capa de adhesivo. La lámina que tiene un lado de material de celulosa coloreado en masa y el lado opuesto de adhesivo puede utilizarse para formar el elemento de sellado de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Cápsula (10) para contener ingredientes de bebidas configurada para insertarse en un dispositivo de producción de bebidas (100), comprendiendo la cápsula (10):

un cuerpo (20) que define una cavidad para contener ingredientes de bebidas, que comprende:

- una parte superior (21) y una parte inferior (22);

- una pared lateral (23) que se extiende desde la parte superior hasta la parte inferior;

- en el que la parte inferior (22) comprende un reborde anular (50) que se extiende hacia afuera desde la pared lateral (23), comprendiendo el reborde anular (50) un lado superior (51) orientado hacia la parte superior (21) del cuerpo (20);

un elemento de sellado (40) dispuesto en el lado superior (51) del reborde anular (50); en el que el elemento de sellado (40) comprende:

- una capa interior (42) orientada hacia el lado superior (51) del reborde anular (50) que comprende un adhesivo;

caracterizada por el hecho de que el elemento de sellado (40) comprende, además, una capa exterior (41) que tiene un material de celulosa coloreado en masa.

2. Cápsula (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la capa exterior (41) del elemento de sellado (40) está configurada para absorber una cantidad predeterminada de agua.

3. Cápsula (10) de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la capa exterior (41) del elemento de sellado (40) está configurada para expandirse cuando se absorbe agua.

4. Cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, en la que un color de la capa exterior (41) del elemento de sellado (40) es sustancialmente uniforme a lo largo de todo el grosor de la capa exterior (41).

5. Cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en la que la capa exterior (41) del elemento de sellado (40) comprende una porosidad entre 550 y 800 cm3/min de acuerdo con el ensayo de porosidad de Bendtsen definido en ISO 5636-3:2013.

6. Cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, en la que la capa exterior (41) del elemento de sellado (40) comprende una capacidad de absorción de agua entre 200 y 300 g/m2 de acuerdo con la prueba de Cobb a 60 segundos definido en ISO 535:2014.

7. Cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, en la que la capa exterior (41) del elemento de sellado (41) comprende una fuerza de unión interior entre 150 y 250 J/m2 de acuerdo con la prueba de Scott definida en Ta Pp I t 569.

8. Cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7, en la que el material de celulosa coloreado en masa es un papel coloreado en masa o un cartón coloreado en masa.

9. Cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 8, en la que el elemento de sellado comprende una capa intermedia (43) entre la capa exterior (41) y la capa interior (42) y en la que la capa intermedia (43) comprende un material hidrófugo.

10. Cápsula (10) de acuerdo con la reivindicación 9, en la que el material hidrófugo comprende aluminio y/o un papel hidrófugo.

11. Cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 10, en la que el grosor del elemento de sellado es entre 200 pm y 700 pm, opcionalmente entre 330 pm y 550 pm.

12. Procedimiento (300) para fabricar una cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 11, comprendiendo el procedimiento:

conformar (310) el cuerpo (20) de la cápsula (10);

proporcionar (320) una lámina que comprende una capa de material de celulosa coloreado en masa y una capa de adhesivo para formar respectivamente la capa exterior (41) y la capa interior (42) del elemento de sellado (40);

cortar (330) la lámina para formar el elemento de sellado (40); y

adherir (340) el elemento de sellado (40) al lado superior (51) del reborde anular (50) a través del adhesivo de la capa interior (42) del elemento de sellado (40).

13. Procedimiento (300) para fabricar una cápsula (10) de acuerdo con la reivindicación 12, en el que adherir (340) el elemento de sellado (40) al lado superior (51) del reborde anular (50) comprende presionar el elemento de sellado (40) contra el reborde anular (50) y fundir el adhesivo.

14. Procedimiento (300) para fabricar una cápsula (10) de acuerdo con la reivindicación 13, en el que fundir el adhesivo comprende calentar la parte superior (21) del cuerpo (20) con un dispositivo calefactor y conducir el calor a través del cuerpo para calentar el adhesivo.

15. Procedimiento (300) para fabricar una cápsula (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 - 14, en el que proporcionar (320) la lámina comprende:

añadir (321) un colorante a una mezcla de fibras de celulosa y agua;

formar (322) una pulpa coloreada;

conformar y secar (323) la pulpa coloreada;

formar (324) una capa de material de celulosa coloreado en masa; y

aplicar (325) una capa de adhesivo a la capa de material de celulosa coloreado en masa.