ES2592407T3 - Cápsula para bebida con un sistema de abertura y método para preparar una bebida - Google Patents

Abstract

Cápsula de bebida (100) comprendiendo un cuerpo de cápsula (101) provisto de un orificio de salida (104) y de un dispositivo de abertura (110), siendo dicho dispositivo de abertura al menos en parte fabricado a partir de una aleación con memoria de forma, siendo dicha cápsula de bebida (100) caracterizada por el hecho de que comprende un tapón (111), siendo dicho tapón (111) configurado para que se adapte a dicho orificio de salida (104) dispuesto en dicha cápsula de bebida (100); estando dicho dispositivo de abertura (110) pretensado de tal manera que retiene dicho tapón (111) en dicho orificio de salida (104) en una primera posición, cerrada, bloqueando de este modo la comunicación de fluidos a través de dicho orificio de salida (104); en la cual dicho dispositivo de abertura (100) está configurado de tal manera que se desvia desde dicha primera posición, cerrada, cuando es calentado hasta una temperatura superior a la temperatura de transición de dicha aleación de memoria de forma, retirando de esta manera dicho tapón (111) fuera de dicho orificio de salida (104), hacia una segunda posición, abierta, y permitiendo una comunicación de fluidos a través de dicho orificio de salida (104).

Description

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DESCRIPCION

Capsula para bebida con un sistema de abertura y metodo para preparar una bebida Campo de la invencion

Esta invencion se refiere de modo general a una capsula para el uso en una maquina de bebida. En particular, esta invencion se refiere a dichas capsulas que estan adaptadas para bebidas calientes tal como cafe y te.

Antecedentes

Las maquinas de preparacion de bebidas estan muy conocidas en el campo de la industria alimenticia y de los bienes de consumo. Dichas maquinas permiten a un consumidor la preparacion de una sola porcion de una bebida tal como cafe preparado, cafe espresso, te, bebida de chocolate caliente o similar a voluntad.

La mayorfa de las maquinas de preparacion de bebidas para uso domestico funcionan de acuerdo con un sistema en el cual los ingredientes de bebida estan provistos como porciones embaladas individualmente, de un solo consumo. Dichas porciones pueden ser capsulas blandas, tacos o bolsitas, pero cada vez mas sistemas utilizan porciones semi-rfgidas o rfgidas tal como vainas o capsulas rfgidas. En lo consecutivo deberfa entenderse que la maquina de bebida en cuestion es una maquina de preparacion de bebidas que funciona con una capsula rfgida o semi-rfgida.

En muchos casos, las capsulas para el uso en maquinas de preparacion de bebidas estan selladas. Estas capsulas selladas son ventajosas por el hecho de que protegen el ingrediente contenido en las mismas contra la atmosfera en su entorno, mejorando la vida util de la capsula. De manera habitual, estas capsulas cerradas estan hechas de un material impermeable al gas y/o la humedad, y presentan un cuerpo rfgido o semi-rfgido, una de cuyas paredes esta hecha a partir de una membrana que se rompe durante el proceso de preparacion de bebida.

De modo preferible, la maquina de maquina de bebida comprende un recipiente para alojar dicha capsula, y un sistema de inyeccion de fluido para inyectar un lfquido, preferentemente agua, bajo presion dentro de dicha capsula. En la mayorfa de las aplicaciones, el agua inyectada bajo presion en la capsula es calentada, por lo general a una temperatura superior a 70°C y de modo preferente entre 80° y 90°C. Sin embargo, en algunos casos particulares, puede resultar ser ventajoso inyectar agua tibia o frfa. La presion en el interior de la camara de la capsula durante la extraccion y/o disolucion del contenido de la capsula asciende habitualmente a unos 1 a unos 8 bar para productos de disolucion y unos 2 hasta unos 12 bar para la extraccion de cafe molido o tostado.

La presente invencion tambien podrfa abarcar el llamado proceso de “filtracion” de la preparacion de bebidas - en particular para te y cafe. La filtracion incluye la infusion durante algun tiempo del ingrediente en un lfquido, en la mayorfa de los casos agua caliente, mientras que las preparaciones de extraccion o disolucion producen una bebida al cabo de unos segundos.

No obstante, a efectos de claridad, en el presente documento el termino de “filtracion” de un ingrediente por un fluido se entiende de tal manera que abarca la extraccion bajo presion de un material comestible en polvo (por ejemplo, cafe molido o tostado en polvo), la disolucion bajo presion de un material comestible soluble (por ejemplo te, cafe, leche o cacao soluble), o la infusion de un material comestible en un fluido de infusion bajo una presion muy baja o atmosferica, durante un tiempo mas largo de lo que se requiere para la extraccion o disolucion (por ejemplo, hojas de te en agua caliente).

El principio de la extraccion y/o disolucion del contenido de una capsula cerrada bajo presion es conocido y habitualmente consiste en encerrar la capsula en un recipiente de una maquina, inyectar una cantidad de agua bajo presion en la capsula para extraer o disolver la sustancia, y despues expender la bebida resultante desde la capsula.

Por lo general, la inyeccion se realiza perforando una cara de la capsula con un elemento de inyeccion perforante, tal como una aguja de inyeccion de fluido incorporada en la maquina. Las capsulas que aplican este principio ya han sido descritas, por ejemplo en la patente europea del solicitante N° EP 1472 156 B1, y en la EP 1 784 344 B1.

De modo adicional, las maquinas que aplican este principio ya han sido descritas por ejemplo en las patentes CH 605 293 y EP 242 556. De acuerdo con estos documentos, la maquina comprende un recipiente para la capsula, y un elemento de perforacion e inyeccion hecho en la forma de una aguja hueca que comprende en su region distal uno o varios orificios de inyeccion de lfquido. La aguja tiene la doble funcion de que abre de modo simultaneo la porcion superior de la capsula mientras que proporciona un canal de entrada en la capsula para la inyeccion del agua.

Adicionalmente, la maquina comprende un suministro del fluido (habitualmente agua) que se utiliza para preparar la bebida a partir del (de los) ingrediente(s) contenido(s) en la capsula. De manera adicional, la maquina comprende una unidad de calentamiento tal como una caldera o un intercambiador de calor, que calienta el agua utilizada en la

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misma hasta la temperatura de trabajo. Finalmente, la maquina comprende una bomba para hacer circular el agua desde el deposito hacia la capsula, de modo opcional a traves de la unidad de calentamiento. La circulacion del agua en el interior de la maquina puede ser dirigida a traves de un medio de valvula de seleccion, tal como por ejemplo una valvula peristaltica del tipo descrito en la solicitud de patente europea EP 2162653 A1 del solicitante.

Estos sistemas estan adaptados particularmente bien a la preparacion de cafe. Una configuracion para lograr esto que es especialmente ventajosa es proporcionar una capsula que contiene polvo de cafe molido y tostado, que es extraido con agua caliente que se inyecta en el mismo.

Unas capsulas han sido desarrolladas para una aplicacion de este tipo que estan descritas y reivindicadas en la patente europea EP 1 784 344 B1 del solicitante, o en la solicitud de patente europea EP 2 062 831.

En resumen, estas capsulas comprenden habitualmente:

- un cuerpo hueco y una pared de inyeccion que son impermeables a los lfquidos y al aire, estando la pared sujetada en el cuerpo y adaptada para ser perforada, por ejemplo a traves de una aguja de inyeccion de la maquina;

- una camara que contiene un lecho de cafe tostado y molido a ser extraido;

- una membrana de aluminium dispuesta en el extremo inferior de la camara para mantener la presion interna en la misma, siendo la membrana asociada con un medio de perforacion que crea agujeros de vaciado en la membrana de aluminium cuando la presion interna en el interior de la camara alcanza un cierto valor predeterminado; y

- opcionalmente, un medio de desviacion configurado para romper el chorro de fluido, reduciendo de esta manera la velocidad del chorro de fluido inyectado en la capsula y distribuyendo de modo homogeneo el fluido a traves del lecho de sustancia a una velocidad reducida.

Durante la extraccion, la capsula de bebida es perforada por la aguja de inyeccion de fluido de la maquina de preparacion de bebida, usualmente en la membrana de aluminium. El lfquido es inyectado en el compartimiento de la capsula y la presion en el interior de la capsula sube, facilitando la extraccion de la bebida a partir de los ingredientes contenidos en el interior de la capsula.

En algunas realizaciones, la maquina de bebida perfora tambien la capsula en una segunda ubicacion, por ejemplo en su fondo, permitiendo que la bebida salga fuera de la misma durante el funcionamiento de la maquina. Ello, por lo tanto, requiere un segundo medio de perforacion, dispuesto de manera apropiada en el interior de la maquina de bebida de tal modo que crea una abertura de vaciado en la capsula de bebida.

En otras realizaciones, la capsula de bebida puede estar provista de un orificio de salida en el cual esta sujetada por lo general una valvula o una membrana que se abre cuando la presion en el interior de la capsula sube hasta el nivel requerido para la propia preparacion de bebida. En una forma de realizacion particular, la capsula esta provista de una pluralidad de protuberancias. Estas protuberancias estan dispuestas en el interior de la capsula de tal modo que cuando la presion en el interior de la capsula aumenta hasta un punto predeterminado, la membrana sera desviada contra las protuberancias y se rompera. Entonces, la bebida podra fluir delante de las protuberancias hacia el orificio de salida, habitualmente a traves de una pluralidad de canales provistos entre las protuberancias para esta finalidad.

En el documento WO 2010/137959, se revela un sistema para la preparacion de una cantidad predeterminada de una bebida apropiada para el consumo utilizando un producto extrafble. El sistema comprende una capsula intercambiable. De modo adicional, el sistema comprende un aparato comprendiendo un dispositivo de distribucion de fluido para suministrar una cantidad de fluido, tal como agua, hacia la capsula intercambiable, un recipiente para retener la capsula intercambiable, y una disposicion de salida para suministrar la bebida hacia un recipiente, tal como una taza. La capsula comprende una pared circunferencial, un fondo, una tapa, un area de entrada y un area de salida cerrada. La pared circunferencial, el fondo y la tapa encierran un espacio interior que comprende un producto extrafble. El sistema esta adaptado para establecer una conexion de fluidos entre el dispositivo de distribucion de fluido y el area de entrada para suministrar el fluido al producto extrafble para la preparacion de la bebida. De modo adicional, el sistema esta realizado de tal manera que, cuando se utiliza, la disposicion de salida se encuentra en comunicacion de fluidos con el area de salida para el vaciado de la bebida preparada desde la capsula. La capsula comprende ademas un elemento de abertura que esta dispuesto para proporcionar una abertura a traves del area de salida cerrada para el vaciado de la bebida preparada desde la capsula.

Dichas disposiciones presentan desventajas en el sentido de que, una vez que el vertidor de la capsula haya sido abierto, lo permanecera. Si queda algun lfquido en las capsulas despues de que el proceso de preparacion haya sido completado, puede derramarse desde el vertidor cuando la capsula es retirada de la maquina de bebida. Ello reduce la limpieza y la comodidad global de la maquina.

Adicionalmente, cuando el sistema de membrana y protuberancia se utiliza para proveer la abertura de vaciado de la capsula, los canales que conducen la bebida a lo largo de las protuberancias pueden volverse atascados con trozos sin disolver del ingrediente de bebida. Se degrada de este modo el rendimiento de la capsula y la calidad de la bebida que produce.

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De acuerdo con ello, es un objeto de la invencion proporcionar un medio para abrir un vertedor en una capsula de bebida que mejore las deficiencias arriba mencionadas del estado de la tecnica.

Resumen de la invencion

De acuerdo con un primer aspecto de la invencion, por lo tanto, la invencion se refiere a una capsula de bebida que comprende un cuerpo de capsula con un orificio de salida, caracterizada por el hecho de que dicha capsula de bebida comprende un tapon, siendo dicho tapon configurado para adaptarse a dicho orificio de salida dispuesto en dicha capsula de bebida; un dispositivo de abertura, siendo dicho dispositivo de abertura fabricado por lo menos parcialmente en una aleacion con memoria de forma y pretensado para retener dicho tapon dentro de dicho orificio de salida en una primera posicion cerrada, bloqueando de esta manera la comunicacion de fluidos a traves de dicha salida; en donde dicho dispositivo de abertura esta configurado para desviarse de dicha primera posicion, cerrada, cuando es calentado a una temperatura superior a la temperatura de transicion de dicha aleacion con memoria de forma, retirando de este modo dicho tapon fuera de dicho orificio de salida hacia una segunda posicion, abierta, y permitiendo la comunicacion de fluidos a traves de dicha salida.

La provision de una aleacion con memoria de forma en el dispositivo de abertura permite que sea configurado de tal modo que asume de manera rfgida una forma predeterminada, “aprendida” cuando es calentado a una temperatura superior a la temperatura de transicion de la aleacion. El dispositivo de abertura es configurado de tal modo que dicha forma aprendida corresponde a la segunda posicion abierta con el tapon extraido fuera del orificio de salida. Despues de que el fluido calentado haya sido inyectado en la capsula, la aleacion con memoria de forma es calentada a una temperatura superior a su temperatura de transicion por el fluido y se desvia hacia dicha forma aprendida, desplazando de este modo el tapon fuera del orificio de salida y permitiendo que la bebida sea vaciada desde la capsula y dentro del recipiente, tal como una taza o un vaso.

Ello es ventajoso en la medida en que una capsula de bebida configurada de esta manera se abrira automaticamente al comienzo del proceso de preparacion de bebida.

Ademas, la provision de una aleacion con memoria de forma en el dispositivo de abertura permite que el dispositivo de abertura vuelva a la primera posicion, cerrada, cuando se enfrfa hasta debajo de la temperatura de transicion de la aleacion con memoria de forma. De este modo, la capsula de bebida se cierra automaticamente cuando se ha completado el proceso de preparacion de bebida.

El dispositivo de abertura permanecera en la segunda posicion, abierta, mientras que el fluido calentado es inyectado en la capsula de bebida. Cuando se haya completado el proceso de preparacion de bebida, el flujo del fluido calentado cesa y la aleacion con memoria de forma se enfrfa, volviendose ductil y susceptible a la deformacion. El dispositivo de abertura volvera, como resultado de su pretensado, a la primera posicion, cerrada, sustituyera el tapon en la salida y volvera a sellar la capsula. La capsula de bebida puede ser retirada de la maquina de bebida y puede ser desechada sin gota ni derrame.

La capsula de bebida de acuerdo con esta invencion es ventajosa adicionalmente por el hecho de que el dispositivo de abertura de la invencion mejora la fiabilidad y consistencia del proceso de preparacion. De manera especffica, el tapon elimina la necesidad para la membrana y la pluralidad de protuberancias de los disenos del estado de la tecnica, eliminando de esta manera su tendencia de atascarse con partfculas del ingrediente de bebida.

En una forma de realizacion particularmente ventajosa, el dispositivo de abertura comprende un elemento elastico fabricado a partir de un material elastico y un elemento movible fabricado a partir de la aleacion con memoria de forma. Ello es deseable en el sentido de que el elemento elastico puede ser utilizado para aumentar la fuerza con la cual el tapon es mantenido en la salida, mejorando de este modo la fiabilidad de la capsula.

Finalmente, el dispositivo de abertura puede ser configurado de tal manera que las condiciones en el interior de la capsula durante el proceso de preparacion de bebida sean ideales para el tipo particular de bebida seleccionado. Por ejemplo, la geometrfa o el modulo de elasticidad del dispositivo de abertura y las propiedades de material de la aleacion con memoria de forma pueden estar adaptados para seleccionar la presion y/o temperatura con las cuales el tapon es extraido y/o sustituido dentro de la abertura. De este modo, las condiciones en el interior de la capsula son optimizadas para alcanzar una calidad y consistencia elevadas en las bebidas que se producen. De esta manera, la capsula de bebida de la presente invencion puede ser optimizada para la aplicacion particular en la cual se debe utilizar.

De acuerdo con una caracterfstica, el dispositivo de abertura esta provisto en una configuracion biestable, presentando una primera posicion estable que corresponde a dicha primera posicion cerrada, y una segunda posicion estable que corresponde a dicha segunda posicion abierta.

Ello es ventajoso por el hecho de que, si se configura el dispositivo de abertura con dos disposiciones estables, cada una de las cuales corresponde a una de las posiciones de operacion del dispositivo de abertura, ello significa que el dispositivo de abertura tendra una tendencia natural a posicionarse en una de estas dos posiciones. Por lo tanto,

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durante el funcionamiento, entonces unicamente es necesario proporcionar la fuerza suficiente para desplazar el dispositivo de abertura entre las dos posiciones. De esta manera, el dispositivo de abertura puede ser simplificado y la construccion de la capsula de bebida que lo contiene se vuelve mas economica.

De acuerdo con otra caracterfstica, la temperatura de transicion de la aleacion con memoria de forma es entre 85° y 90° C.

Ello presenta ventajas por el hecho de que las maquinas de bebida por lo general inyectan el lfquido a una temperatura de entre 80° y 90° C, tal como se ha comentado mas arriba. La configuracion de la aleacion con memoria de forma para que tenga una temperatura de transicion en el extremo superior de esta gama asegura que la temperatura en el interior de la capsula haya subido hasta un nivel uniforme antes de que el dispositivo de abertura abra el orificio de salida, mejorando de este modo la uniformidad de la bebida. Ademas, cuando la inyeccion de fluido ha sido completada, el dispositivo de abertura se cerrara y la produccion de bebida cesara antes de que la temperatura en el interior de la capsula haya cafdo por debajo de la gama optima para la preparacion de bebida. Ello asegura que la bebida sea producida bajo las mejores condiciones posibles y tenga la mejor calidad posible.

De acuerdo con otra caracterfstica, el dispositivo de abertura se facilita como cuerpo sustancialmente plano sobre el cual esta dispuesto dicho tapon.

Ello es ventajoso por el hecho de que la estructura y fabricacion del dispositivo de abertura es simplificada de esta manera. Un dispositivo de abertura que es facilitado como cuerpo sustancialmente plano puede ser producido facilmente a traves de los medios de fabricacion conocidos en el estado de la tecnica, tal como laminacion, trefilado, estampacion, o estiramiento. De esta manera, las ventajas de la invencion pueden ser realizadas en la gama mas amplia posible de aplicaciones.

De modo adicional, ello es especialmente ventajoso en caso de que el dispositivo de abertura esta construido de acuerdo con la forma de realizacion preferente mencionada mas arriba, donde dicho dispositivo de abertura comprende un elemento elastico hecho de un material elastico y un elemento movible hecho a partir de la aleacion con memoria de forma. En tal caso, el dispositivo de abertura puede ser fabricado como un laminado de los dos elementos, permitiendo de este modo que las ventajas de esta configuracion sean realizadas en una forma particularmente flexible y facil a producir.

De modo preferente, el dispositivo de abertura es una tira sustancialmente rectangular.

Ello es especialmente ventajoso por el hecho de que una tira sustancialmente rectangular puede ser fabricada rapidamente y facilmente, a menudo directamente a partir del material de existencias. De este modo, el coste para fabricar un dispositivo de abertura de acuerdo con esta invencion es reducido aun mas.

De acuerdo con otra caracterfstica, el cuerpo de la capsula es sustancialmente cilfndrico con dicho orificio de salida dispuesto centralmente sobre una cara de dicho cuerpo de capsula, dicho dispositivo de abertura dispuesto transversalmente a traves de una cavidad en el interior de dicho cuerpo de capsula.

Ello es ventajoso por el hecho de que una configuracion de la capsula de bebida de esta forma facilita su fabricacion, requiriendo sencillamente a una persona para insertar el dispositivo de abertura en el cuerpo de la capsula, proporcionar el ingrediente de bebida y sellar la capsula. Por lo tanto, los procedimientos y el equipo requeridos para fabricar las capsulas de bebida son simplificados lo que facilita su produccion masiva.

Ademas, la provision de un dispositivo de abertura en forma de tira sustancialmente rectangular tal como se describe mas arriba, en el interior de un cuerpo de capsula sustancialmente cilfndrico tendra como resultado dos pasajes entre el borde del dispositivo de abertura y la superficie interior del cuerpo de la capsula, dispuestos en ambos lados del dispositivo de abertura. Una forma de realizacion de este tipo es especialmente ventajosa por el hecho de que los dos pasajes permiten el flujo libre de bebida dentro de la capsula de bebida.

De acuerdo con otra caracterfstica, la aleacion con memoria de forma es una aleacion con memoria de forma de cobre-aluminium-niquel o niquel-titanio.

Ello presenta unas ventajas por el hecho de que las aleaciones con memoria de forma de cobre-aluminium-niquel o niquel-titanio, por lo general, tienen unas temperaturas de transicion que estan apropiadas para la gama de temperaturas que pueden ser empleadas en la preparacion de una bebida. Mas particularmente, la aleacion puede ser elegida de tal manera que la temperatura de transicion de la aleacion, y por lo tanto la temperatura con la cual el dispositivo de abertura retira el tapon fuera del orificio de salida, este apropiada para el tipo de bebida que debe ser preparado a partir de cualquier capsula de bebida particular.

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De modo adicional, el cobre-aluminium-niquel y niquel-titanio son relativamente economicos en comparacion con otras aleaciones con memoria de forma. Las ventajas de un dispositivo de abertura de acuerdo con la presente invencion se realizan, por lo tanto, a un coste mfnimo.

De esta manera, es posible adaptar aun mas el rendimiento del dispositivo de abertura de la capsula de bebida a la particular aplicacion en la cual debe ser utilizado, realizando por lo tanto un rendimiento y una economfa mejorados.

De acuerdo con un segundo aspecto, la invencion se dirige hacia un metodo para preparar una bebida, comprendiendo las etapas de proporcionar una capsula de bebida, en donde dicha capsula de bebida contiene una cantidad de un ingrediente de bebida y esta provista de un tapon configurado para adaptarse a un orificio de salida dispuesto en una cara de la capsula de bebida, y un dispositivo de abertura fabricado al menos en parte a partir de una aleacion con memoria de forma y pretensado para retener dicho tapon en dicho orificio de salida y bloquear la comunicacion de fluidos a traves de dicha salida; inyectando una cantidad de un lfquido calentado dentro de dicha capsula de bebida para combinarla con dicho ingrediente de bebida a efectos de formar una bebida, siendo de este modo la aleacion con memoria de forma en dicho dispositivo de abertura calentada hasta una temperatura encima de su temperatura de transicion y causando que dicho dispositivo de abertura desvfe y retire dicho tapon fuera de dicho orificio de salida; y vaciando dicha bebida a traves de dicho orificio de salida, en donde, despues de haberse completado la etapa de vaciado, dicho dispositivo de abertura se enfrfa hasta debajo de la temperatura de transicion de dicha aleacion con memoria de forma y sustituye dicho tapon dentro de dicho orificio de salida.

Ello es ventajoso por el hecho de que la preparacion de una bebida de acuerdo con este metodo permitira la realizacion de las ventajas de la presente invencion. De manera mas especffica, este aspecto de la invencion permite la utilizacion de una capsula que contiene un dispositivo de abertura tal como esta descrito mas arriba, que evita gotas y derrame cuando es retirado de la maquina de bebida.

Adicionalmente, la preparacion de una bebida de acuerdo con este metodo es ventajosa por el hecho de que el uso del dispositivo de abertura tal como se describe mas arriba mejora la consistencia, y la calidad de la bebida producida. Puesto que el dispositivo de abertura elimina las rejas y los canales utilizados en los disenos del estado de la tecnica, la probabilidad de que partfculas de ingrediente de bebida atasquen la capsula durante el proceso de preparacion de bebida es reducida. La calidad de la bebida preparada, por lo tanto, tambien se vuelve mas consistente de una porcion a otra, y la maquina de bebida se vuelve mas fiable.

Otras particularidades y ventajas de la invencion tambien se presentaran a partir de la descripcion siguiente.

Breve descripcion de los dibujos

En los dibujos anexos, dados a modo de ejemplos no limitativos:

- Figura 1A muestra una vista lateral en corte de una capsula de bebida, previamente a la preparacion de una bebida;

- Figura 1B muestra una vista superior en corte de la capsula de bebida de la Figura 1A;

- Figura 2 muestra una vista lateral en corte de la capsula de bebida de la Figura 1A, durante la preparacion de una bebida; y

- Figura 3 muestra una vista lateral en corte de la capsula de bebida de acuerdo con la Figura 1A, posteriormente a la preparacion de una bebida.

Descripcion detallada de la invencion

Figuras 1A y 1B muestran una capsula de bebida 100 que incorpora un dispositivo de abertura de acuerdo con la presente invencion. Tal como esta representado en la figura 1A; la capsula 100 comprende un cuerpo de capsula 101 que, en la forma de realizacion representada aquf, es una estructura sustancialmente con forma de taza que dispone de una cara 102 y una abertura 103. La cara 102 esta provista de un orificio de salida 104, mientras que la abertura 103 esta sellada por la membrana 105. La membrana 105, por lo general, es una hoja delgada flexible, tal como una lamina o un disco de plastico, que es unida por pegamento, soldadura o de otra manera al cuerpo de capsula 101 a lo largo de una brida 106.

De acuerdo con la aplicacion particular, sin embargo, otras configuraciones de la capsula de bebida pueden ser preferibles. Por ejemplo, en una forma de realizacion alternativa, la capsula de bebida puede ser fabricada a partir de dos estructuras sustancialmente con forma de taza, una de las cuales esta provista de un orificio de salida, y que estan unidas la una a la otra a lo largo de una brida o una juntura.

Por lo tanto, la capsula 100 encierra una cavidad 107, dentro de la cual se coloca una cantidad de ingrediente de bebida 108. El ingrediente de bebida 108 en la mayorfa de los casos es cafe, pero puede ser cualquier sustancia o combinacion de sustancias que producen una bebida cuando se mezclan con agua o con otro fluido. Por ejemplo, la capsula de bebida puede contener de modo alternado te secado, polvo de leche, cacao, azucar, caldo liofilizado, o

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similares. El ingrediente de bebida 108 puede estar embalado de manera suelta o estar comprimido en el interior de la cavidad 107.

Allf donde el ingrediente de bebida no se disuelve completamente en el lfquido, tal como es el caso con poso de cafe u hojas de te, tambien puede ser ventajoso proporcionar un elemento de tension 109 para impedir que el ingrediente de bebida abandone la capsula 100 durante la preparacion de la bebida. El elemento de tension 109 puede estar configurado por ejemplo como malla fina o pantalla, o de modo alternativo puede estar provisto como filtro de papel o de fibra.

En el interior de la cavidad 107 y proximal con respecto a la cara 102 se encuentra el dispositivo de abertura 110, representado aquf en la figura 1A en una primera posicion cerrada. El dispositivo de abertura 110 comprende, en esta particular forma de realizacion, un tapon 111, un elemento elastico 112, y un elemento movible 113, cuya forma y disposicion seran descritas sucesivamente.

El tapon 111 esta configurado de tal modo que se adapte al orificio de salida 104 y se instale en la misma, bloqueando la comunicacion de fluidos a traves de la salida 104. El tapon 111 puede estar formado a partir del material mas apropiado para la configuracion particular de la capsula y la composicion de bebida en cada aplicacion individual, para estar ajustado correctamente en el orificio de salida 104.

El elemento elastico 112 es fabricado a partir de un material elastico, y dispuesto de tal manera que este pretensado para mantener el tapon 111 en el orificio de salida 104. En la forma de realizacion preferente, el elemento elastico 112 es una simple tira de metal, fabricada de modo preferible en un metal o una aleacion que no sean reactivos con el ingrediente de bebida o el lfquido de inyeccion.

El elemento movible 113 es fabricado a partir de un metal de aleacion con memoria de forma (SMA), preferiblemente una aleacion cobre-aluminum-titanio o niquel-titanio. Los metales SMA tienen una caracterfstica interesante en el sentido de que el metal es ductil y puede ser deformado libremente cuando esta por debajo de su temperatura de transicion, pero por encima de la temperatura de transicion obligatoriamente volvera a una forma previamente determinada. El elemento movible 113, por lo tanto, esta configurado de tal modo que su temperatura de transicion se encuentra entre la temperatura ambiente y la temperatura del lfquido inyectado durante la preparacion de bebida. De manera preferible, esta temperatura asciende a unos 90°C, aunque pueda ser alterada ajustando las propiedades de material del metal SMA utilizado en el elemento movible 113.

De este modo, tal como en la figura 1A esta representada la capsula de bebida 100 previamente al uso, el elemento movible 113 esta a una temperatura ambiente y por lo tanto es ductil. Puesto que el tapon 111, el elemento elastico 112 y el elemento movible 113 estan dispuestos de modo cooperativo, el pretensado del elemento elastico deformara el elemento movible 113 y empujara el tapon 111 dentro del orificio de salida 104, impidiendo de esta manera la comunicacion de fluidos a traves de dicha salida 104.

En una posible forma de realizacion, el dispositivo de abertura 110 esta fabricado como cuerpo sustancialmente plano. De manera mas preferible, este cuerpo adopta la forma de un laminado donde al menos una lamina es un elemento elastico 112 y al menos una lamina es un elemento movible 113. Figura 1A representa dicha configuracion, con una lamina respectivamente de los elementos elasticos y movibles 112 y 113, y con el tapon 111 fijado en el elemento movible 113.

Figura 1B representa esta configuracion en una vista superior. El dispositivo de abertura 110 esta configurado como una tira sustancialmente rectangular, con el tapon 111 dispuesto en el lado inferior de dicho dispositivo de abertura 110. El dispositivo de abertura 110 se extiende sobre el diametro del cuerpo de capsula 101, dejando dos pasajes 114 abiertos para el flujo de la bebida. Esta configuracion es particularmente ventajosa por el hecho de que los dispositivos de abertura en la forma de tiras rectangulares pueden ser producidos rapidamente y con un mfnimo de gasto en una instalacion de produccion masiva.

Figura 2 representa la capsula de bebida 100 durante una etapa de inyeccion, en la cual la bebida es preparada y distribuida desde la capsula de bebida 100. Por lo general, la capsula de bebida 100 sera insertada en una maquina de bebida adaptada para alojar dicha capsula, estando dicha maquina de bebida provista de un medio para calentar y presurizar una cantidad de lfquido, inyectandola en la capsula de bebida 100 (en la mayorfa de los casos a traves de una aguja hueca o similar), y un medio para canalizar la bebida producida y expenderla en un recipiente. Estas maquinas de bebida estan conocidas en el estado de la tecnica y por razones de claridad no se comentaran aquf.

Al principio de la etapa de inyeccion, la membrana 105 es perforada por la aguja de inyeccion 200. La aguja de inyeccion 200 esta conectada con el suministro de lfquido 201, a partir del cual se suministra una cantidad de lfquido calentado 202. El lfquido calentado 202 es inyectado en la cavidad 107 de la capsula de bebida 100 a traves de la aguja de inyeccion 200.

El dispositivo de abertura esta representado en la figura 2 en una segunda posicion, abierta. Cuando el lfquido calentado 202 fluye a traves de la capsula de bebida 100 en la direccion 202, calentara el elemento movible 113

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hasta una temperatura superior a su temperature de transicion, haciendolo mas rfgido y causando que vuelva a una forma previamente determinada. La forma previamente determinada es configurada de tal manera que el tapon 111 es extraido del orificio de salida 104, tal como se representa en la figura 2.

Por lo tanto, despues de la inyeccion del lfquido calentado 202, el elemento movible 113 superara el pretensado del elemento elastico 112 y obligara el dispositivo de abertura 110 a desviarse hacia arriba, extrayendo de este modo el tapon 111 fuera del orificio de salida 104. De este modo, el lfquido calentado 202 se combinara con el ingrediente de bebida 108 para formar una bebida 203 que fluye a traves del orificio de salida 104, a partir del cual puede ser expendida dentro de un recipiente tal como una taza o un vaso para su consumo.

Una vez que la inyeccion del lfquido calentado 202 haya sido completada, el elemento movible 113 empezara a enfriarse. Una vez que el elemento movible 113 haya alcanzado su temperatura de transicion, se volvera ductil e ya no sera capaz de superar el pretensado del elemento elastico 112. Por lo tanto, el elemento elastico devolvera el dispositivo de abertura 100 a su primera posicion cerrada, sustituyendo el tapon 111 en el orificio de salida 104.

En la forma de realizacion preferente, el dispositivo de abertura 110 esta proporcionado en una configuracion biestable, de tal manera que es estable en la primera posicion cerrada y en la segunda posicion abierta. Puesto que el dispositivo de abertura 110 es estable en ambas posiciones, tan solo es necesario proveer el impulso para desplazar el dispositivo de abertura 110 entre las dos posiciones estables. En la forma de realizacion preferente, el dispositivo de abertura 110 es estable en la primera posicion cerrada como resultado del pretensado del elemento elastico 112, y estable en la segunda posicion abierta como resultado de la rigidez desarrollada en el elemento movible calentado 113.

Figura 3 representa la capsula de bebida despues de haberse completado la etapa de la inyeccion. La aguja de inyeccion 200 es retirada fuera de la membrana 105 de la capsula de bebida 100. En caso de que el ingrediente de bebida no debe ser disuelto por completo en el lfquido calentado (por ejemplo, poso de cafe), el resto del ingrediente de bebida 108 permanecera en la cavidad 107 del cuerpo de la capsula 100, y en una posible forma de realizacion estara retenido en su sitio por el elemento de tension 109.

El dispositivo de abertura 110 ha vuelto aquf a su primera posicion cerrada. El elemento movible 113, que ya no es calentado por la inyeccion del lfquido calentado, se ha enfriado hasta debajo de su temperatura de transicion y ha vuelto a su estado ductil. El elemento elastico 112 ya no es desviado por el elemento movible 113 y desplaza el elemento movible 113 y el tapon 111 hacia abajo, de tal modo que el tapon 111 es sustituido dentro del orificio de salida 104. De esta manera, la salida 104 vuelve a ser sellada, impidiendo que cualquier lfquido residual se derrame desde la capsula de bebida 100 cuando se retira fuera de la maquina de bebida.

Por supuesto, la invencion no esta limitada a las formas de realizacion descritas mas arriba y en los dibujos anexos. Unas modificaciones quedaran posibles, en particular en lo que se refiere a la construccion de los varios elementos o a traves de la sustitucion de equivalentes tecnicos, sin alejarse por ello del ambito de proteccion de la invencion.

En particular, se deberfa entender que, mientras que la discusion precedente propone una configuracion ejemplar del dispositivo de abertura y de la capsula de bebida, la construccion de los mismos no se limita a las formas descritas en la misma. La forma y configuracion de los componentes de la capsula de bebida pueden ser alteradas o pueden volver a ser configuradas mientras que todavfa permanecen en el ambito de la invencion.

Por ejemplo, el dispositivo de abertura puede estar provisto de una estructura diferente de la tira rectangular laminada revelada en la presente. Por ejemplo, el dispositivo de abertura puede estar proporcionado en la forma de un disco o una estrella. Los elementos elasticos y movibles pueden ser facilitados en una forma que no es plana, tal como una viga, una barra o un alambre.

Por lo tanto, la configuracion exacta y la realizacion de la invencion, tal como practicadas, pueden diferir de la descripcion precedente sin alejarse del ambito de las reivindicaciones. De acuerdo con ello, el alcance de esta divulgacion tiene la pretension de ser ejemplar mas que limitativo, y el ambito de esta invencion es definido por las reivindicaciones anexas.

A pesar del hecho de que la especificacion entera describe la invencion como una capsula de bebida, se deberfa entender que el termino de “bebida" engloba de modo mas general los productos comestibles no lfquidos, tal como por ejemplo sopas espesas que, opcionalmente, contienen piezas solidas tal como picatostes, o productos viscosos o gelatinosos como por ejemplo cremas, helados o gelatinas.

Claims (9)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   REIVINDICACIONES

   1. Capsula de bebida (100) comprendiendo un cuerpo de capsula (101) provisto de un orificio de salida (104) y de un dispositivo de abertura (110), siendo dicho dispositivo de abertura al menos en parte fabricado a partir de una aleacion con memoria de forma, siendo dicha capsula de bebida (100) caracterizada por el hecho de que comprende un tapon (111), siendo dicho tapon (111) configurado para que se adapte a dicho orificio de salida (104) dispuesto en dicha capsula de bebida (100);

   estando dicho dispositivo de abertura (110) pretensado de tal manera que retiene dicho tapon (111) en dicho orificio de salida (104) en una primera posicion, cerrada, bloqueando de este modo la comunicacion de fluidos a traves de dicho orificio de salida (104);

   en la cual dicho dispositivo de abertura (100) esta configurado de tal manera que se desvia desde dicha primera posicion, cerrada, cuando es calentado hasta una temperatura superior a la temperatura de transicion de dicha aleacion de memoria de forma, retirando de esta manera dicho tapon (111) fuera de dicho orificio de salida (104), hacia una segunda posicion, abierta, y permitiendo una comunicacion de fluidos a traves de dicho orificio de salida (104).
2. 2. Capsula de bebida (100) de acuerdo con la reivindicacion 1, en la cual dicho dispositivo de abertura (100) comprende un elemento elastico (112) fabricado a partir de un material elastico, y un elemento movible (113) fabricado a partir de una aleacion con memoria de forma.
3. 3. Capsula de bebida (100) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en la cual dicho dispositivo de abertura (110) esta provisto en una configuracion biestable que se compone de una primera posicion estable correspondiendo a dicha primera posicion cerrada y una segunda posicion estable que corresponde a dicha segunda posicion abierta.
4. 4. Capsula de bebida (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en la cual la temperatura de transicion de la aleacion con memoria de forma esta comprendida entre 85 °C y 90 °C.
5. 5. Capsula de bebida (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en la cual dicho dispositivo de abertura

   (110) esta provisto como un cuerpo sustancialmente plano sobre el cual esta dispuesto dicho tapon (111).
6. 6. Capsula de bebida (100) de acuerdo con les reivindicaciones 1 a 5, en la cual dicho dispositivo de abertura (110) es una tira sustancialmente rectangular.
7. 7. Capsula de bebida (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en la cual dicho cuerpo de capsula (101) es sustancialmente cilfndrico y dicho orificio de salida (104) esta dispuesto en el centro sobre una cara (102) de dicho cuerpo de capsula (101), estando dicho dispositivo de abertura (110) dispuesto transversalmente a traves de una cavidad (107) en el interior de dicho cuerpo de capsula (101).
8. 8. Capsula de bebida (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en la cual dicha aleacion con memoria de forma es una aleacion de cobre-aluminium-niquel o niquel-titanio.
9. 9. Procedimiento de preparacion de una bebida (203), comprendiendo las etapas siguientes:

   i. proporcionar una capsula de bebida (100), en la cual dicha capsula de bebida (100) comprende una cierta cantidad de un ingrediente de bebida (108) y esta provista de un tapon (111) configurado para adaptarse a un orificio de salida (104) dispuesto en una cara (102) de la capsula de bebida (100), y un dispositivo de abertura (110) fabricado al menos en parte a partir de una aleacion con memoria de forma y pretensado para retener dicho tapon (111) en dicho orificio de salida (104) y bloquear la comunicacion de fluidos a traves de dicho orificio de salida (104);

   ii. inyectar una cantidad de lfquido calentado (202) dentro de dicha capsula de bebida (100) para combinarla con dicho ingrediente de bebida (108) para formar una bebida (203), siendo dicha aleacion con memoria de forma en dicho dispositivo de abertura calentada de este modo hasta una temperatura superior a su temperatura de transicion, y causar que dicho dispositivo de abertura (110) desvie y retire dicho tapon (111) fuera de dicho orificio de salida (104); y

   iii. vaciar dicha bebida (203) a traves de dicho orificio de salida (104);

   en el cual, despues de terminarse la etapa del vaciado, dicho dispositivo de abertura se enfrfa (110) hasta una temperatura inferior a la temperatura de transicion de dicha aleacion con memoria de forma y sustituye dicho tapon

   (111) en dicho orificio de salida (104).