ES3012399T3

ES3012399T3 - Capsule for receiving a substance for the preparation of a beverage

Info

Publication number: ES3012399T3
Application number: ES19712783T
Authority: ES
Inventors: Olivier Brivois
Original assignee: Brain Corp SA
Current assignee: Brain Corp SA
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2025-04-09
Anticipated expiration: 2039-03-26
Also published as: AU2019246226A1; BR112020019580A2; EP3774595C0; AU2019246226B2; EP3774595B1; EP3774595A1; LU100748B1; US12024357B2; WO2019185637A1; US20210024283A1

Abstract

La invención se refiere a una cápsula destinada a recibir una sustancia para preparar una bebida, comprendiendo dicha cápsula un cuerpo (1) fabricado a partir de un material compostable según la norma EN 13432, y estando equipada con al menos una película de sellado (13) que tiene al menos una capa (13a) fabricada a partir de material compostable y al menos una capa de sellado (13b) sobre el cuerpo (1), teniendo dicha película de sellado una tasa de transmisión de oxígeno de como máximo 5 cm3/m2·día·atm según la norma ASTM F1927. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRICPCIÓN

Cápsula destinada a recibir una sustancia para la preparación de una bebida

La invención se refiere a una cápsula destinada a recibir una sustancia para la preparación de una bebida. Se conocen cápsulas con un cuerpo que puede fabricarse por moldeo, en particular por inyección de un material plástico en un molde previsto a tal efecto. El cuerpo presenta un fondo y una pared lateral, así como un reborde que rodea una abertura superior y destinado a ser cubierto por una tapa después de la carga de la sustancia en dicha cápsula a través de dicha abertura superior.

Dichas cápsulas están destinadas en particular a la preparación de una bebida caliente de tipo café, té o infusión. Para ello, se instala una cápsula en un alojamiento de una máquina previsto a tal efecto, donde se sujeta mediante un pistón mientras que a través de ella pasa un líquido de extracción, por ejemplo agua caliente, y la sustancia que contiene, una vez que su fondo ha sido atravesado por los pasadores de dicho pistón.

Para preservar las propiedades organolépticas de la sustancia, es necesario almacenarla en una cápsula con buenas propiedades de barrera contra el oxígeno y la humedad del aire.

Para ello, se conocen materiales plásticos impermeables, en particular a los gases, pero no son adecuados para la fabricación de una cápsula, hasta el punto de que resultan difíciles de inyectar, además de ser relativamente caros. Además, estos materiales plásticos generalmente no son reciclables, lo que plantea un problema en lo que se refiere al tratamiento de residuos.

Del mismo modo se conocen cápsulas cuyo cuerpo está hecho de un material plástico compostable y/o biodegradable, ver el documento WO2015/082982 A1 por ejemplo. Sin embargo, un cuerpo de este tipo presenta generalmente una porosidad importante.

La invención tiene como objetivo perfeccionar la técnica anterior proponiendo una cápsula dispuesta para presentar buenas propiedades de estanqueidad, particularmente al aire, siendo al mismo tiempo fácilmente compostable, tanto a nivel industrial como doméstico.

Para ello, la invención propone una cápsula destinada a recibir una sustancia para la preparación de una bebida, dicha cápsula que comprende un cuerpo de material compostable según la norma EN 13432 y que está equipada con al menos una película de estanqueidad que presenta al menos una capa de material compostable y al menos una capa de sellado sobre el cuerpo, dicha película de estanqueidad que presenta una tasa de transmisión de oxígeno de como máximo 5 cm3/m2día.atm según la norma ASTM F1927.

Otras particularidades y ventajas de la invención aparecerán en la descripción siguiente, hecha con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

- las figuras 1a y 1b representan esquemáticamente en perspectiva el cuerpo de una cápsula según la invención, respectivamente en vista inferior (figura 1a) y en vista superior (figura 1b);

- las figuras 2a y 2b representan esquemáticamente en sección longitudinal parcial el cuerpo de cápsula de las figuras 1a y 1b, con una ampliación respectivamente de la parte superior (figura 2a) y de la parte inferior (figura 2b) de dicho cuerpo;

- la figura 3 representa esquemáticamente en perspectiva despiezada una película de estanqueidad de una cápsula según la invención;

- -la figura 4 representa esquemáticamente una vista frontal de una etiqueta lateral hecha a partir de la película de estanqueidad de la figura 3;

- la figura 5 representa esquemáticamente en perspectiva vista desde arriba una cápsula según la invención que comprende el cuerpo de las figuras 1a y 1b y la etiqueta lateral de la figura 4;

- las figuras 6a, 6b y 6c representan cada una de ellas esquemáticamente, en sección longitudinal parcial, una etapa de fabricación de una cápsula según la invención.

En relación con estas figuras, a continuación se describe una cápsula destinada a recibir una sustancia para la preparación de una bebida.

La cápsula comprende un cuerpo 1 que puede fabricarse mediante moldeo, en particular mediante inyección de un material plástico en un molde M tal como se representa en las figuras 6a y 6b. El cuerpo 1 presenta un fondo 2 y una pared 3 lateral, así como un reborde 4 que rodea una abertura 5 superior y destinado a ser cubierto por una tapa superior después de cargar la sustancia en dicha cápsula a través de dicha abertura superior.

En particular, la cápsula está destinada a la preparación de una bebida caliente de tipo café, té o infusión. Para ello, la cápsula puede instalarse en el alojamiento de una máquina previsto a tal efecto, para quedar sujeta en el mismo mediante un pistón provisto de pasadores para perforar el fondo 2 de dicha cápsula. Además, la tapa superior está atravesada por al menos un pasador para inyectar líquido extractor, en particular agua caliente, a través de la cápsula y la sustancia que contiene la misma, con el fin de finalizar la preparación de la bebida.

El cuerpo 1 presenta una geometría de revolución alrededor de un eje X central. En las figuras 1a, 1b y 5, el cuerpo 1 presenta en particular una pared 3 lateral que se inscribe globalmente en un tronco de un cono de generatriz recta entre el fondo 2 y el reborde 4 superior.

El reborde 4 superior presenta una pared 4a superior lisa sobre la cual está destinada a fijarse una tapa superior, en particular por medio de un adhesivo, para obstruir la abertura 5 superior después de la carga de la sustancia para la preparación de una bebida.

El reborde 4 superior presenta, del mismo modo, una pared 5b inferior, cuyo borde exterior libre está bordeado por una corona 6 de refuerzo y cuya porción interior, que está conectada al borde superior de la pared 3 lateral, comprende coronas interiores 7a y exteriores 7b de secciones sustancialmente triangulares, entre las cuales se extiende un labio 7c de estanqueidad, del mismo modo de sección triangular. Dicha estructura se describe con más detalle en el documento EP-2966006.

Durante la disposición de la cápsula en el alojamiento de una máquina, el borde periférico del pistón (no representado) se sitúa entre las coronas 7b exteriores y 7a interiores aplastando el labio 7c de estanqueidad, el conjunto pistón-coronas 7a, 7b-labio 7c formando un deflector de estanqueidad para limitar las fugas durante la inyección del líquido extractor en la cápsula.

En relación con las figuras 1b y 2a, la pared 3 lateral comprende nervaduras circulares 8 interiores formadas en las proximidades de la abertura 5 superior, dichas nervaduras que están dispuestas para permitir la extracción de cápsula de su molde M de fabricación.

Además, como se representa en las figuras 1a y 2b, la pared 3 lateral comprende refuerzos 9 interiores formadas cerca del fondo 2 y distribuidas angularmente uniformemente, cada refuerzo 9 que está provista de una superficie 9a superior de soporte destinada a recibir el fondo de una cápsula encajada. Por tanto, las cápsulas pueden envasarse por lotes encajando unas dentro de otras después de su fabricación, para ser proporcionadas a los productores para su posterior carga con una sustancia para la preparación de una bebida.

En el modo de realización representado, el fondo 2 comprende una abertura 10 central destinada a ser cubierta por una tapa 11 inferior para formar la cápsula, dicha tapa inferior que está destinada a ser perforada por los pasadores del pistón durante la preparación de una bebida. En particular, el fondo 2 comprende una corona 2a superior conectada al borde inferior de la pared 3 lateral troncocónica, así como una corona 2b inferior que rodea la abertura 10 central.

El fondo 2 comprende además una cruceta 12 que presenta un núcleo 12a central conectado a la corona 2a superior por tres ramas 12b. Las ramas 12b están curvadas hacia arriba para entrar en el volumen interior de la cápsula mientras están separadas del fondo 2 una distancia suficiente para evitar cualquier contacto con los pasadores del pistón cuando se utiliza dicha cápsula para preparar una bebida. Además, los refuerzos 9 están dispuestos de manera que sus respectivas superficies 9a de apoyo se extiendan por encima de la cruceta 12, con el fin de evitar el contacto entre dicha cruceta y el fondo de una cápsula encajada y, por tanto, el daño por dicha cruceta de la tapa inferior que cubre dicho fondo.

Como se explica en el documento WO-2017/025622, la cruceta 12 sirve para la inyección del material plástico en el molde M para la fabricación del cuerpo 1. De forma más precisa, el núcleo 12a central corresponde al punto de entrada del material plástico inyectado en el molde M, mientras que las ramas 12b permiten la distribución de dicho material plástico consecutivamente hacia la corona 2a superior, la pared 3 lateral troncocónica y el reborde 4 superior.

De manera ventajosa, las ramas 12b están distribuidas angularmente uniformemente alrededor del núcleo 12a central y cada una presenta una sección de dimensiones adaptadas para facilitar el paso del material plástico bajo presión a los lugares más alejados del punto de inyección.

Para facilitar el tratamiento de los residuos que contienen las cápsulas, el cuerpo 1 está fabricado a base de un material compostable según la norma EN 13432.

En particular, el material que constituye el cuerpo 1 se elige para permitir el compostaje tanto industrial como doméstico y puede ser biodegradable. De manera ventajosa, el cuerpo 1 se fabrica mediante inyección de un material plástico a base de ácido poliláctico (PLA), en la medida en que este material, además de ser compostable y compatible con sustancias alimenticias, permite fabricar fácilmente mediante inyección cápsulas de paredes delgadas, y no se deforma bajo el efecto del calor.

Para preservar las cualidades especialmente organolépticas de la sustancia que sirve para la preparación de una bebida, es necesario envasarla en una cápsula protegida del oxígeno y de la humedad del aire.

Para ello, la cápsula está equipada con al menos una película 13 de estanqueidad que presenta al menos una capa 13a de material compostable según la norma EN 13432, que puede ser biodegradable y al menos una capa 13b de sellado en el cuerpo 1, dicha película de estanqueidad que presenta una tasa de transmisión de oxígeno (OTA, por sus siglas en inglés, Oxygen Transmission Rate) de como máximo 5 cm3/m2día.atm según la norma ASTM F1927.

Por tanto, la cápsula ofrece un buen compromiso entre el sellado, necesario para la buena conservación de la sustancia que contiene y las propiedades de compostaje que permiten facilitar el tratamiento de los residuos que genera.

De manera ventajosa, la película 13 de estanqueidad es completamente compostable y posiblemente biodegradable. Además, la película 13 de estanqueidad presenta una tasa de transmisión de oxígeno del orden de 1 cm.3/m2día.atm según la norma ASTM F1927.

La película 13 de estanqueidad también puede presentar al menos una de las características siguientes: - un espesor comprendido entre 15 pm y 100 pm, en particular entre 20 pm y 30 pm;

- un peso comprendido entre 20 g/m2 y 50 g/m2, en particular entre 29 g/m2 y 43 g/m2;

- una permeabilidad al vapor de agua del orden de 10 g/m224h, medido en particular según la norma ASTM E96.

La capa 13a compostable puede estar hecha de un material transparente, en particular a base de fibras de celulosa y/o a base de ácido poliláctico (PLA).

La capa 13b de sellado puede presentar propiedades de barrera contra la humedad y/o estar hecha de ácido poliláctico (PLA). Además, la capa 13b de sellado se puede adaptar para sellado en caliente y/o en frío. En relación con la figura 3, la película 13 de estanqueidad presenta además una capa 13c exterior que presenta propiedades de barrera contra el oxígeno y/o la humedad. Esta capa 13c exterior puede estar metalizada, en particular con aluminio y/o un óxido de aluminio (AlOx).

La película 13 de estanqueidad puede del mismo modo presentar una capa 13d exterior que presenta propiedades de barrera contra la humedad, en particular a base de ácido poliláctico (PLA). En particular, como se representa en la figura 3, dicha capa 13d de barrera contra la humedad se puede unir a la cara exterior de la capa 13a compostable, en particular interponiéndola entre dicha capa compostable y la capa 13c metalizada de barrera contra la humedad.

Por razones estéticas y/o comerciales, la película 13 de estanqueidad puede presentar del mismo modo una capa adicional provista de una impresión hecha depositando tinta en una de sus caras, dicha impresión que comprende por ejemplo información textual y/o un elemento decorativo, tal como por ejemplo un logotipo, una marca y/o una descripción de la sustancia contenida en la cápsula. En particular, dicha capa puede unirse a la cara exterior de la capa 13c metalizada representada en la figura 3.

En especial, la capa de impresión puede estar realizada a partir de un material transparente, en particular a base de fibras de celulosa, depositándose la tinta de impresión sobre su cara interior. Además, para mejorar las cualidades estéticas de la cápsula, la capa de impresión puede presentar propiedades de brillo y/o antiestáticas.

Para formar la película 13 de estanqueidad, las diferentes capas 13a, 13b, 13c, 13d mencionadas anteriormente se pueden ensamblar mediante un adhesivo biodegradable, por ejemplo a base de almidón de maíz, con el fin de facilitar la eliminación por compostaje de los residuos generados por la cápsula.

Una película 13 de estanqueidad puede cubrir la pared 3. Para hacer esto, como se representa en las figuras 4 y 5, la película 13 de estanqueidad se utiliza para fabricar una etiqueta 14 en forma de sector de anillo circular cuyas dimensiones corresponden exactamente con las de la pared 3 lateral troncocónica. Por tanto, como se representa en la figura 5, los bordes 14a, 14b laterales de la etiqueta 14 se encuentran exactamente en una generatriz de la pared 3 lateral, lo que permite evitar la formación entre dichos bordes de un espacio antiestético y no estanco.

La etiqueta 14 lateral puede asociarse en particular al cuerpo 1 durante el moldeo por inyección de dicho cuerpo, siguiendo el proceso IML (por sus siglas en inglés In-Mould Labelling). Para ello, tal como se muestra en las figuras 6a y 6b, el molde M comprende una parte Ma hembra y una parte Mb macho delimitando entre ellas una cavidad para la formación del cuerpo 1, dichas partes que presenta cada una de ellas superficies funcionales con una geometría complementaria de respectivamente el exterior y el interior de dicho cuerpo. La parte Ma hembra presenta una porción 15a superior de geometría complementaria a la de la pared 3 lateral y una porción 15b inferior de geometría complementaria a la del fondo 2, la etiqueta 3 lateral que se coloca contra la porción 15a superior antes de la instalación de la parte Mb macho y la inyección del material plástico que forma el cuerpo 1, con el fin de permitir la integración de dicha etiqueta en dicho cuerpo. En particular, la parte Ma hembra presenta un hombro 16 anular radial formado en la unión entre sus porciones 15b inferiores y 15a superiores, el borde 14c inferior de la etiqueta 14 que se apoya contra dicho hombro cuando se coloca dicha etiqueta.

De manera ventajosa, una película 13 de estanqueidad puede servir del mismo modo para fabricar la tapa 11 inferior. En particular, debido a la presencia de la cruceta 12, la tapa 11 inferior puede asociarse en el exterior del fondo 2, en particular mediante pegado después de la inyección del cuerpo 1, como se representa en la figura 6c, o durante dicha inyección después del proceso IML, como para la etiqueta 14 lateral. Como alternativa, la tapa 11 inferior puede asociarse en el interior del fondo 2, en particular siguiendo el proceso IML antes mencionado.

De manera ventajosa, la corona 2a superior del fondo 2 presenta una geometría troncocónica, en particular con un semiángulo a en la parte superior comprendido entre 45° y 55°, que se une al borde inferior de la pared 3 lateral troncocónica a través de su gran base. Además, la corona 2b inferior del fondo 2 está asociada con la pequeña base de la corona 2a superior troncocónica y presenta una forma anular plana que rodea la abertura 10 central.

Por tanto, la corona 2a superior forma una superficie regular que permite una buena cobertura de todo el fondo 2 por la tapa 11 inferior. En particular, la tapa 11 inferior puede dimensionarse con mucha precisión para poder cubrir exactamente el fondo 2 hasta su unión con la pared 3 lateral, lo que permite evitar cualquier saliente de dicha tapa que pueda perjudicar la estanqueidad de la cápsula y/o la buena colocación de dicha cápsula en el alojamiento de una máquina de preparación de bebidas.

Por otro lado, una tapa 11 inferior perfectamente dimensionada puede cubrir el fondo 2 de forma tensa con un número mínimo de más, lo que permite una perforación regular y eficaz de dicha tapa por los pasadores del pistón, con el fin de garantizar una distribución regular del líquido de extracción en toda la masa de la sustancia contenida en la cápsula.

Además, la fijación de la tapa 11 inferior sobre la corona 2a superior troncocónica garantiza que dicha tapa quede sujeta por encima de la abertura 10 central, lo que evita que dicha tapa se suelte durante dicha perforación.

Para poder formar un fondo 2 con tales características, la porción inferior 15b de la parte Ma hembra presenta una superficie 17a superior troncocónica y una superficie 17b inferior anular que se extiende radialmente desde el borde inferior de dicha superficie troncocónica. Por otro lado, la parte Ma hembra comprende un saliente 18 circular que se extiende en el centro de la superficie 17b inferior para delimitar la abertura 10 central durante el moldeo del cuerpo 1.

Para asociar la tapa 11 inferior al fondo 2, dicha tapa se fija en primer lugar, en particular mediante su capa 13b de sellado, sobre la cara inferior de la corona 2b inferior, de modo que oculte la abertura 10 central. A continuación, se pliega la periferia de la tapa 11 inferior hacia abajo siguiendo la flecha R de la corona 2a superior troncocónica hasta la unión con la pared 3 lateral, es decir hasta el nivel del borde 14c inferior de la etiqueta 14 lateral.

Una vez llena la cápsula con la sustancia, la abertura 5 superior se oculta colocando, en particular mediante pegado, una tapa superior en la pared 4a superior del borde 4.

En particular, la tapa superior está dispuesta para resistir la presión en el momento de la extracción, con el fin de permitir el establecimiento de una cierta presión en la cápsula durante la inyección del líquido extractor. De manera ventajosa, la tapa superior puede estar hecha del mismo modo a partir de la citada película 13 de estanqueidad, para mejorar la conservación de la sustancia en la cápsula y facilitar el tratamiento de los residuos generados por dicha cápsula.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Cápsula destinada a recibir una sustancia para la preparación de una bebida, dicha cápsula comprende un cuerpo (1) de material compostable según la norma EN 13432 y la cual está equipada con al menos una película (13) de estanqueidad que presenta al menos una capa (13a) de material compostable y al menos una capa (13b) de sellado sobre el cuerpo (1), dicha cápsula que está caracterizada por que comprende una película de estanqueidad que presenta una tasa de transmisión de oxígeno de no más de 5 cm3/m2.día.atm según la norma ASTM F1927.

2. Cápsula según la reivindicación 1, caracterizada por que la película (13) de estanqueidad presenta un espesor comprendido entre 15 pm y 100 pm.

3. Cápsula según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que la película (13) de estanqueidad presenta una tasa de transmisión de oxígeno del orden de 1 cm3/m2día.atm según la norma ASTM F1927.

4. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la película (13) de estanqueidad es compostable.

5. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la capa (13a) compostable está hecha de un material transparente.

6. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que la capa (13a) compostable está hecha a base de fibras de celulosa.

7. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que la capa (13b) de sellado presenta propiedades de barrera contra la humedad.

8. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que la capa (13a) compostable y/o la capa (13b) de sellado son a base de ácido poliláctico (PLA).

9. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que la película (13) de estanqueidad comprende una capa (13d) exterior que presenta propiedades de barrera contra la humedad.

10. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que la película (13) de estanqueidad presenta una capa (13c) exterior que presenta propiedades de barrera contra el oxígeno y/o la humedad.

11. Cápsula según la reivindicación 10, caracterizada por que la capa (13c) exterior de barrera contra el oxígeno y/o la humedad es una capa metalizada, en particular con aluminio o un óxido de aluminio.

12. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por que la película (13) de estanqueidad comprende una capa que presenta una impresión producida al depositar tinta en una de sus caras.

13. Cápsula según la reivindicación 12, caracterizada por que la capa de impresión está hecha a partir de un material transparente, en particular a base de fibras de celulosa, depositándose la tinta de impresión sobre su cara interior.

14. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada por que el cuerpo (1) presenta un fondo (2) y una pared (3) lateral que se inscriben globalmente en un tronco de cono, así como un reborde (4) destinado a ser cubierto por una tapa después de la carga de la sustancia en la cápsula.

15. Cápsula según la reivindicación 14, caracterizada por que una película (13) de estanqueidad cubre la pared (3) lateral.

16. Cápsula según una de las reivindicaciones 14 o 15, caracterizada por que el fondo (2) está provisto de una abertura (10) central, una película (13) de estanqueidad que cubre dicha abertura central.

17. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizada por que la tapa está formada por una película (13) de estanqueidad.