BR112018072908B1 - Cápsula, e, sistema para preparar uma bebida potável. - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma cápsula contendo uma substância para o preparo de uma bebida potável. A cápsula compreende um corpo de alumínio que tem uma parede lateral e um flange que se estende para fora, e um elemento vedante para fornecer um contato vedante fluido com um elemento circundante de um dispositivo para o preparo de bebidas. O dispositivo para o preparo de bebidas compreende um elemento anular dotado de uma extremidade de contato livre que é dotada de uma pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente. O elemento vedante compreende um elemento compressível separado feito de alumínio que é fornecido no corpo da cápsula em um lado da mesma, lado que é - quando visto a partir do flange que se estende para fora - oposto à tampa.

Description

[001] A invenção se refere a uma cápsula contendo uma substância para o preparo de uma bebida potável através da extração e/ou dissolução da substância mediante o fornecimento de um fluido sob pressão ao interior da cápsula, sendo que a cápsula compreende um corpo de alumínio da cápsula que tem um eixo geométrico central do corpo da cápsula e uma altura total, sendo que o dito corpo de alumínio da cápsula é dotado de um fundo, uma parede lateral e um flange que se estende para fora, sendo que a cápsula compreende adicionalmente uma tampa de alumínio fixada ao flange que se estende para fora, sendo que a tampa tem uma espessura de parede da tampa e fecha hermeticamente a cápsula, sendo que a cápsula compreende ainda um elemento vedante para fornecer um contato vedante fluido com um elemento circundante de um dispositivo para o preparo de bebidas se a cápsula fechada for posicionada no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas e o elemento circundante for fechado por meio de um elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas, como uma placa de extração do dispositivo para o preparo de bebidas, de modo que o flange que se estende para fora da cápsula fechada e ao menos uma porção do elemento vedante da cápsula fechada forneçam uma vedação entre o elemento circundante e o elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas, sendo que o elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas compreende um elemento anular que tem um eixo geométrico central do elemento anular e uma extremidade de contato livre, sendo que a dita extremidade de contato livre do elemento anular é opcionalmente dotada de uma pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente.

[002] Tal cápsula é conhecida do documento EP-B-1 700 548. No sistema conhecido, a cápsula é dotada de um elemento vedante que tem o formato de um degrau, isto é, um aumento súbito do diâmetro da parede lateral da cápsula, e o elemento circundante desse sistema conhecido tem uma superfície vedante que atua sobre o elemento vedante para causar sua deflexão, sendo que a superfície vedante é inclinada de modo que a deflexão do elemento vedante seja uma deformação para dentre e para baixo do degrau. Além disso, no sistema conhecido, o elemento circundante compreende um suporte de cápsula e um mecanismo operado manualmente ou automático para o deslocamento relativo do elemento circundante e do suporte de cápsula. O mecanismo operado manualmente ou automático aplica uma força sobre o elemento vedante da cápsula quando o elemento circundante se fecha sobre o suporte de cápsula. Essa força deve assegurar a vedação à prova de fluidos entre o elemento circundante e a cápsula. Como o mecanismo operado manualmente ou automático é disposto para ser movido em relação à base, as capacidades de vedação do sistema podem depender da pressão do fluido fornecido pelo meio de suprimento de fluido. Se a pressão do fluido aumenta, a força entre o elemento vedante da cápsula e a extremidade livre do elemento circundante aumenta também e, assim, a força entre o elemento vedante da cápsula e a extremidade livre do elemento circundante também aumenta. Tal sistema será descrito adicionalmente mais adiante. O elemento vedante da cápsula precisa ser disposto de modo que, ao ser atingida a pressão máxima do fluido no elemento circundante, o elemento vedante ainda forneça um contato vedante fluido entre o elemento circundante e a cápsula. Entretanto, o elemento vedante precisa também ser disposto de modo que, antes ou no início da infusão, quando a pressão do fluido no elemento circundante fora da cápsula é relativamente baixa, o elemento vedante também forneça um contato vedante fluido entre o elemento circundante e a cápsula. Se no início da infusão não houvesse um contato vedante fluido entre a cápsula e o elemento circundante, ocorreriam vazamentos. Entretanto, se ocorrer vazamento, há uma chance real de que a pressão no elemento circundante e fora da cápsula não aumentará suficientemente para aumentar a força sobre o elemento vedante por meio da extremidade livre do elemento circundante se o mecanismo operado manualmente ou automático mover o elemento circundante em direção ao suporte de cápsula. Apenas se houver uma vedação inicial suficiente, a pressão no elemento circundante irá aumentar, fazendo com que a força da extremidade livre do elemento circundante atuando sobre o elemento vedante da cápsula também aumente para fornecer um contato vedante fluido suficiente também na pressão do fluido aumentada. Além disso, essa pressão do fluido aumentada fora da cápsula também fornece um aumento na pressão do fluido dentro da cápsula, o que é essencial se a cápsula for dotada de uma tampa projetada para abrir por rasgamento disposta em elementos de alívio do suporte de cápsula (também chamado de placa de extração) do dispositivo para o preparo de bebidas sob a influência da pressão do fluido na cápsula.

[003] Pode-se concluir do exposto acima que o elemento vedante é um elemento de importância crítica em termos de design. O elemento vedante deve ser capaz de fornecer um contato vedante fluido entre o elemento circundante e a cápsula em uma pressão de fluido relativamente baixa se apenas uma força relativamente pequena for aplicada no elemento vedante por meio da extremidade livre do elemento circundante, mas ele deve também fornecer um contato vedante fluido em uma pressão do fluido muito maior no elemento circundante fora da cápsula se uma força maior for aplicada por meio da extremidade livre do elemento circundante ao elemento vedante da cápsula. Em particular, quando a extremidade de contato livre do elemento circundante é dotada de sulcos abertos que se estendem radialmente atuando como passagem de entrada de ar depois que a força entre o elemento circundante e o suporte de cápsula é liberada de modo que seja mais fácil para um usuário remover a cápsula, o elemento vedante precisa também ser capaz de 'fechar' os sulcos abertos que se estendem radialmente para fornecer uma vedação eficaz.

[004] É um objetivo da invenção fornecer uma cápsula alternative com um elemento vedante alternativo que seja relativamente fácil de fabricar, que seja ambientalmente benéfico se a cápsula for descartada após o uso e/ou que forneça uma vedação satisfatória tanto em um nível relativamente baixo de pressão do fluido se apenas uma força relativamente pequena for aplicada ao elemento vedante por meio da extremidade livre do elemento circundante (às vezes também chamado de vedação inicial) e a uma pressão muito maior do fluido se uma força maior for aplicada (por exemplo, durante a infusão) por meio da extremidade livre do elemento circundante ao elemento vedante da cápsula, mesmo no caso de um elemento circundante de contato cuja extremidade livre seja dotada de sulcos abertos que se estendem radialmente.

[005] De acordo com a invenção, é apresentada em um primeiro aspecto uma cápsula contendo uma substância para o preparo de uma bebida potável através da extração e/ou dissolução da substância fornecendo-se um fluido sob pressão ao interior da cápsula, sendo que a cápsula compreende um corpo de alumínio da cápsula que tem um eixo geométrico central do corpo da cápsula e uma altura total, sendo que o dito corpo de alumínio da cápsula é dotado de um fundo, uma parede lateral e um flange que se estende para fora, sendo que a cápsula compreende adicionalmente uma tampa de alumínio fixada ao flange que se estende para fora, sendo que a tampa tem uma espessura de parede da tampa e fecha hermeticamente a cápsula, sendo que a cápsula compreende ainda um elemento vedante para fornecer um contato vedante fluido com um elemento circundante de um dispositivo para o preparo de bebidas se a cápsula for posicionada no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas e o elemento circundante for fechado por meio de um elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas, como uma placa de extração do dispositivo para o preparo de bebidas, de modo que o flange que se estende para fora da cápsula e ao menos uma porção do elemento vedante da cápsula forneçam uma vedação entre o elemento circundante e o elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas, sendo que o elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas compreende um elemento anular que tem um eixo geométrico central do elemento anular e uma extremidade de contato livre, sendo que a dita extremidade de contato livre do elemento anular é opcionalmente dotada de uma pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente, sendo a cápsula caracterizada pelo fato de que o elemento vedante compreende um elemento compressível separado feito de alumínio que é fornecido no corpo da cápsula em um lado do mesmo, cujo lado é - quando visto a partir do flange que se estende para fora - oposto à tampa. Como o elemento vedante compreende um elemento compressível separado feito de alumínio que é fornecido no corpo da cápsula em um lado do mesmo, cujo lado é - quando visto a partir do flange que se estende para fora - oposto à tampa, a cápsula bem como o elemento compressível separado são relativamente fáceis de fabricar. Além disso, por meio do elemento compressível separado pode ser fornecida uma vedação satisfatória com o elemento circundante e o elemento de fechamento, em particular um elemento circundante que tem uma extremidade de contato livre dotada de sulcos abertos que se estendem radialmente. Além disso, o elemento compressível separado pode facilitar o posicionamento da cápsula dentro do dispositivo para o preparo de bebidas.

[006] Neste pedido, a existência de um contato vedante fluido significa que pode haver uma perda 0 a 6%, de preferência de 0 a 4%, com mais preferência, de 0 a 2,5% do fluido total fornecido ao elemento circundante para preparar a bebida devido ao vazamento entre a extremidade de contato livre e a cápsula.

[007] A invenção é particularmente vantajosa quando, em uma modalidade de uma cápsula, esta contém um produto extraível como substância para o preparo de uma bebida potável, sendo que o dito produto extraível compreende, de preferência, de 5 a 20 gramas, de preferência de 5 a 10 gramas, com mais preferência de 5 a 7 gramas de café torrado e moído.

[008] Em uma modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção que é particularmente fácil de fabricar, o diâmetro externo do flange que se estende para fora da cápsula é maior que o diâmetro do fundo da cápsula. De preferência, o diâmetro externo do flange que se estende para fora é de aproximadamente 37,1 mm e o diâmetro do fundo da cápsula é de cerca de 23,3 mm.

[009] A invenção é particularmente vantajosa quando, em uma modalidade de uma cápsula, a espessura do corpo de alumínio da cápsula é tal que ela será facilmente deformada se a cápsula for posicionada no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas e o elemento circundante for fechado por meio de um elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas, de preferência, a espessura do corpo de alumínio da cápsula é de 20 a 200 micrômetros, de preferência de 100 micrômetros.

[0010] A invenção é particularmente vantajosa quando, em uma modalidade de uma cápsula, a espessura de parede da tampa de alumínio é de 15 a 65 micrômetros, de preferência, de 30 a 45 micrômetros e com a máxima preferência de 39 micrômetros.

[0011] Em uma modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, a espessura de parede da tampa de alumínio é menor que a espessura de parede do corpo de alumínio da cápsula.

[0012] Em uma outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, a tampa de alumínio é disposta para abrir por rasgamento em um elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas, como uma placa de extração do dispositivo para o preparo de bebidas sob a influência da pressão do fluido na cápsula.

[0013] Em uma modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção que é particularmente fácil de fabricar, a parede lateral do corpo de alumínio da cápsula tem uma extremidade livre oposta ao fundo, e o flange que se estende para fora estende-se a partir da dita extremidade livre da parede lateral em uma direção ao menos substancialmente transversal ao eixo geométrico central do corpo da cápsula. De preferência, o flange que se estende para fora compreende uma borda externa curvada que é benéfica para se obter uma vedação satisfatória com a extremidade de contato livre dotada de sulcos abertos que se estendem radialmente.

[0014] O raio em torno do eixo geométrico central do corpo da cápsula de uma borda interna da borda externa curvada do flange que se estende para fora é, de preferência, de ao menos 32 mm, de modo a assegurar uma folga a partir da superfície de extremidade anular do elemento circundante. É, então, preferencial que o elemento vedante seja posicionado entre a extremidade livre da parede lateral do corpo de alumínio da cápsula e uma borda interna da borda externa curvada do flange que se estende para fora para se obter uma vedação ainda mais satisfatória.

[0015] Para assegurar que a borda externa curvada não interfira na operação de uma ampla variedade de aparelhos de preparo de bebidas disponíveis comercialmente e futuros, a borda externa curvada do flange que se estende para fora tem uma dimensão máxima de cerca de 1,2 mm.

[0016] A invenção é particularmente benéfica para cápsulas nas quais o diâmetro interno da extremidade livre da parede lateral do corpo de alumínio da cápsula é de cerca de 29,5 mm. A distância entre a extremidade livre da parede lateral do corpo de alumínio da cápsula e uma borda mais externa do flange que se estende para fora pode ser de cerca de 3,8 mm. A altura preferencial do corpo de alumínio da cápsula é de cerca de 28,4 mm.

[0017] Em uma modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção que, após o uso, é mais fácil de ser removida por um usuário de um dispositivo para o preparo de bebidas, o corpo de alumínio da cápsula é truncado, sendo que, de preferência, a parede lateral do corpo de alumínio da cápsula forma um ângulo com uma linha transversal ao eixo geométrico central do corpo da cápsula de cerca de 97,5°.

[0018] Em uma modalidade vantajosa de uma cápsula de acordo com a invenção, o fundo do corpo de alumínio da cápsula tem um diâmetro interno máximo de cerca de 23,3 mm. É preferencial que o fundo do corpo de alumínio da cápsula seja truncado, de preferência, com uma altura de fundo de cerca de 4,0 mm, e que o fundo tenha adicionalmente uma porção central genericamente plana oposta à tampa cujo diâmetro é de cerca de 8,3 mm.

[0019] Em uma modalidade preferencial de uma cápsula de acordo com a invenção, a cápsula compreende uma superfície interna, sendo que na superfície interna de ao menos a parede lateral da cápsula é aplicado um revestimento interno. Em particular, quando a cápsula é fabricada por estampagem profunda, o revestimento interno facilita esse processo. No caso de a tampa de alumínio da cápsula ser fixada ao flange que se estende para fora por meio de uma laca vedante é, então, particularmente vantajoso quando o dito revestimento interno é composto do mesmo material que a laca vedante.

[0020] Em uma outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, a cápsula compreende uma superfície externa, sendo que na superfície externa da cápsula é aplicada uma laca colorida. Para facilitar a estampagem profunda, é preferencial fornecer uma superfície externa da cor.

[0021] Em uma modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção que é fácil de ser fabricada, o flange que se estende para fora é plano e se estende transversalmente ao eixo geométrico central do corpo da cápsula.

[0022] Em uma outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado é feito de alumínio com uma densidade eficaz de cerca de 10% do alumínio (Al). Alumínio com tal densidade, aqui também chamado de alumínio macio, pode fornecer uma vedação adequada, em particular quando o elemento circundante é dotado de sulcos abertos que se estendem radialmente.

[0023] Em ainda outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado é um anel fornecido sobre a superfície do flange que se estende para fora oposta à tampa, sendo que o dito anel tem um diâmetro externo de 34 mm, um diâmetro interno de 30 mm, uma espessura de 1 mm e uma massa de cerca de 0,07 gramas, sendo ainda que o dito anel circunda a parede lateral. Pode, então, ser vantajoso que, quando em uma superfície do anel oposta ao flange que se estende para fora o anel seja coberto com uma folha metálica de alumínio, e/ou quando entre o anel e o flange que se estende para fora uma folha metálica de alumínio seja disposta, e/ou quando em uma superfície do anel entre o anel e a parede lateral uma folha metálica de alumínio seja disposta, e/ou quando em uma superfície do anel oposta à parede lateral o anel seja coberto com uma folha metálica de alumínio.

[0024] Em uma outra modalidade vantajosa de uma cápsula de acordo com a invenção, o anel é dotado de uma luva que se estende em direção ao fundo da cápsula, sendo que o dito anel é fornecido no diâmetro interno da mesma. Por meio da luva, a vedação entre a cápsula e o elemento circundante, particularmente quando o elemento circundante é dotado de sulcos abertos que se estendem radialmente, pode ser aprimorada.

[0025] Em uma modalidade alternativa de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado compreende uma pluralidade de folhas metálicas de alumínio aplicadas aleatoriamente em camadas sobre uma superfície do flange que se estende para fora oposta à tampa. Em uma outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, as folhas metálicas de alumínio são comprimidas antes da aplicação sobre a superfície do flange que se estende para fora. Adicional ou alternativamente, o elemento compressível separado compreende uma pluralidade de folhas metálicas de alumínio aplicadas aleatoriamente em camadas sobre a parede lateral da cápsula. Neste último caso, é preferencial que, quando a pluralidade de folhas metálicas de alumínio cobre ao menos 40% da altura total do corpo da cápsula, de preferência, a pluralidade de folhas metálicas de alumínio cubra 50% da altura total do corpo da cápsula.

[0026] Em uma outra modalidade alternativa de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado compreende duas folhas metálicas de alumínio comprimidas a uma arruela, sendo que a dita arruela é disposta sobre uma superfície do flange que se estende para fora oposta à tampa. Em uma outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, a arruela tem um diâmetro interno e é dotada de uma luva que se estende em direção ao fundo da cápsula, sendo que a dita luva é fornecida no diâmetro interno. Por meio da luva, a vedação entre a cápsula e o elemento circundante, particularmente quando o elemento circundante é dotado de sulcos abertos que se estendem radialmente, pode ser aprimorada. As modalidades anteriormente mencionadas fornecem uma boa vedação, particularmente, quando a folha metálica de alumínio tem uma espessura de 0,3 μm.

[0027] Em uma outra modalidade alternativa de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado compreende uma folha metálica de alumínio dobrada tendo uma espessura de 10 μm enrolada firmemente em torno da parede lateral, a dita folha metálica de alumínio dobrada estendendo-se a partir do flange que se estende para fora sobre ao menos 40% da altura total do corpo da cápsula, de preferência, sobre cerca de 50% da altura total do corpo da cápsula.

[0028] Em ainda outra modalidade alternativa de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado compreende uma folha metálica de alumínio dobrada em nove tendo uma espessura de 10 μm enrolada frouxamente em torno da parede lateral, sendo que a dita folha metálica de alumínio dobrada se estende a partir do flange que se estende para fora sobre ao menos 40% da altura total do corpo da cápsula, de preferência, cerca de 50% da altura total do corpo da cápsula.

[0029] Em ainda outra modalidade alternativa de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado compreende uma folha metálica de alumínio dobrada em doze tendo uma espessura de 10 μm enrolada em torno da parede lateral, sendo que a dita folha metálica de alumínio dobrada se estende a partir do flange que se estende para fora sobre cerca de 20 a 40% da altura total do corpo da cápsula, de preferência, cerca de 25% da altura total do corpo da cápsula.

[0030] Em ainda outra modalidade alternativa de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado compreende uma folha metálica de alumínio de duas camadas verticalmente corrugada com uma espessura de 10 μm disposta em torno da parede lateral, sendo que a dita folha metálica de alumínio dobrada se estende a partir do flange que se estende para fora em cerca de 20 a 40% da altura total do corpo da cápsula, de preferência, cerca de 25% da altura total do corpo da cápsula. Pode, então, ser vantajoso quando a folha metálica de alumínio de duas camadas verticalmente corrugada é fornecida com um colar de alumínio tendo uma espessura de 10 μm sobre ao menos um dentre: um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada oposto ao flange que se estende para fora, um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada oposto à parede lateral, um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada entre o flange que se estende para fora e a folha metálica de alumínio verticalmente corrugada, e um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada entre a parede lateral e a folha metálica de alumínio verticalmente corrugada, a dita folha metálica de alumínio verticalmente corrugada estendendo-se a partir do flange que se estende para fora em cerca de 20 a 40% da altura total do corpo da cápsula, de preferência em cerca de 25% da altura total do corpo da cápsula.

[0031] Em ainda outra modalidade alternativa de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado é um anel fornecido sobre a superfície do flange que se estende para fora oposta à tampa, sendo que o dito anel tem um diâmetro externo de 34 mm, um diâmetro interno de 30 mm, sendo que o dito anel é cortado por matriz a partir de 32 camadas de folha metálica de alumínio de 10 μm pressionadas juntas a uma única arruela.

[0032] Em ainda outra modalidade alternativa de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado é um anel fornecido sobre a superfície do flange que se estende para fora oposta à tampa, sendo que o dito anel tem um diâmetro externo de 34 mm, um diâmetro interno de 30 mm, sendo que o dito anel é formado por oito camadas de alumínio, cada uma tendo a mesma espessura que a tampa, sendo que cada camada de alumínio é cortada por matriz separadamente e empilhada umas sobre as outras no flange que se estende para fora. Alternativamente o elemento compressível separado é um anel fornecido sobre a superfície do flange que se estende para fora oposta à tampa, sendo que o dito anel tem um diâmetro externo de 34 mm, um diâmetro interno de 30 mm, sendo que o dito anel é formado por sete camadas de alumínio, cada uma tendo a mesma espessura que a tampa, sendo as ditas sete camadas de alumínio empilhadas e posteriormente cortadas por matriz e dispostas sobre o flange que se estende para fora.

[0033] Em uma modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, em que o alumínio é alumínio série 1000, o elemento vedante é relativamente fácil de fabricar, o que é ambientalmente benéfico se a cápsula for descartada após o uso. Deve-se notar que em modalidades alternativas, ligas de alumínio também podem ser usadas.

[0034] As modalidades alternativas acima mencionadas parecem fornecer uma vedação satisfatória durante o uso da cápsula.

[0035] De acordo com uma modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, pode ser fornecida uma vedação satisfatória tanto a uma pressão do fluido relativamente baixa quanto a uma pressão do fluido muito maior, mesmo no caso de um elemento circundante que é dotado de sulcos abertos que se estendem radialmente, quando o elemento vedante está solto da parede lateral e do flange que se estende para fora. Dessa forma não há necessidade de se fixar ou vedar ou de outro modo fixar o elemento vedante à cápsula.

[0036] Em particular, quando o flange que se estende para fora é plano e se estende transversalmente ao eixo geométrico central do corpo da cápsula, o elemento compressível separado fornece uma vedação satisfatória durante o uso da cápsula.

[0037] Em ainda outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, o elemento compressível separado é posicionado de modo que a extremidade de contato livre do elemento anular entre em contato com o elemento compressível separado.

[0038] Em vista desta invenção, o termo "elemento compressível" significa um elemento que é deformável se a cápsula for posicionada no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas e o elemento circundante for fechado por meio de um elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas. Adicionalmente, em vista desta invenção, o termo "elemento compressível separado" significa um elemento compressível que não é formado integralmente com o corpo de alumínio da cápsula, mas é formado como um componente separado.

[0039] De acordo com a invenção, é apresentado em um segundo aspecto um sistema para preparar uma bebida potável a partir de uma cápsula mediante o fornecimento de um fluido sob pressão ao interior da cápsula, sendo que o sistema compreende:

[0040] uma cápsula de acordo com a invenção;

[0041] um dispositivo para o preparo de bebidas que compreende um elemento circundante para receber a cápsula, sendo que o elemento circundante compreende um meio de suprimento de fluido para fornecer fluido sob pressão para o interior da cápsula, sendo que o dispositivo para o preparo de bebidas compreende adicionalmente um elemento de fechamento, como uma placa de extração, para fechar o elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas, sendo que o elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas compreende adicionalmente um elemento anular que tem um eixo geométrico central do elemento anular e uma extremidade de contato livre, sendo a dita extremidade de contato livre do elemento anular opcionalmente dotada de uma pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente;

[0042] sendo que o elemento vedante da cápsula é disposto para fornecer um contato vedante fluido com o elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas se a cápsula for posicionada no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas, de modo que o flange que se estende para fora da cápsula e ao menos uma porção do elemento vedante da cápsula forneçam uma vedação entre o elemento circundante e o elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas. Como o elemento vedante compreende um elemento compressível separado feito de alumínio que é fornecido no corpo da cápsula em um lado do mesmo, cujo lado é - quando visto a partir do flange que se estende para fora - oposto à tampa, a cápsula bem como o elemento compressível separado são relativamente fáceis de serem fabricados. Além disso, por meio do elemento compressível separado pode ser fornecida uma vedação satisfatória com o elemento circundante dotado de sulcos abertos que se estendem radialmente.

[0043] No que concerne às modalidades preferenciais do sistema conforme mencionado nas reivindicações dependentes, as quais se referem às mesmas características que aquelas das reivindicações dependentes da cápsula, é feita referência ao exposto acima.

[0044] A invenção é particularmente adequada em um sistema de acordo com a invenção no qual, em uso, a pressão máxima do fluido no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas está na faixa de 0,6 a 2 MPa (6 a 20 bar), de preferência entre 1,2 e 1,8 MPa (12 e 18 bar). Mesmo com essas altas pressões, pode-se obter uma vedação satisfatória entre a cápsula e o dispositivo para o preparo de bebidas.

[0045] De preferência, o sistema é disposto de modo que, em uso, durante a infusão, uma extremidade livre do elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas exerça uma força F2 sobre o flange que se estende para fora (e - se presente - sobre o elemento vedante disposto no mesmo) da cápsula disposto sobre o flange que se estende para fora da cápsula para fornecer um contato vedante fluido entre o flange que se estende para fora da cápsula e o elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas, sendo que a força F2 está na faixa de 500 a 1500 N, de preferência na faixa de 750 a 1250 N, quando a pressão do fluido P2 no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas fora da cápsula está na faixa de 0,6 a 2 MPa (6 a 20 bar), de preferência entre 1,2 e 1,8 MPa (12 e 18 bar). Em particular, o sistema é disposto de modo que, em uso, antes ou no início da infusão, uma extremidade livre do elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas exerça uma força F1 sobre o elemento vedante da cápsula disposto no flange que se estende para fora da cápsula para fornecer um contato vedante fluido entre o flange que se estende para fora da cápsula e o elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas, sendo que a força F1 está na faixa de 30 a 150 N, de preferência na faixa de 40 a 150 N, com mais preferência na faixa de 50 a 100 N, quando a pressão do fluido P1 no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas fora da cápsula está na faixa de 0,01 a 0,4 MPa (0,1 a 4 bar), de preferência, entre 0,01 e 0,1 MPa (0,1 e 1 bar).

[0046] Em uma modalidade de um sistema de acordo com a invenção, os sulcos da pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente são uniformemente espaçados uns dos outros na direção tangencial da extremidade de contato livre do dispositivo para o preparo de bebidas, de modo que seja mais fácil para um usuário remover a cápsula enquanto uma vedação satisfatória entre o dispositivo de preparação de cápsula e bebida ainda pode ser fornecida.

[0047] Em uma modalidade vantajosa de um sistema de acordo com a invenção, a largura tangencial mais longa de cada sulco (topo a topo, isto é, igual ao passo entre um sulco e outro) é de 0,9 a 1,1 mm, de preferência de 0,95 a 1,05 mm, com mais preferência de 0,98 a 1,02 mm, sendo que uma altura máxima de cada sulco em uma direção axial do elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas é de 0,01 a 0,09 mm, de preferência de 0,03 a 0,07 mm, com mais preferência de 0,045 a 0,055 mm, com a máxima preferência de 0,05 mm, e sendo que o número de sulcos é de 90 a 110, de preferência 96. A largura radial da superfície de extremidade anular no local dos sulcos pode ser, por exemplo, de 0,05 a 0,9 mm, de preferência de 0,2 a 0,7 mm e com mais preferência de 0,3 a 0,55 mm.

[0048] A invenção é particularmente adequada quando aplicada a uma modalidade do sistema de acordo com a invenção em que durante o uso quando o elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas fecha o elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas, ao menos a extremidade de contato livre do elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas pode se mover em relação ao elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas sob o efeito da pressão do fluido no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas em direção ao elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas para aplicar a força máxima entre o flange da cápsula e a extremidade livre do elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas. O elemento circundante pode compreender uma primeira parte e uma segunda parte, sendo que a segunda parte inclui a extremidade de contato livre do elemento circundante e sendo que a segunda parte pode se mover em relação à primeira parte entre uma primeira e uma segunda posições. A segunda parte pode se mover da primeira posição em direção à segunda posição na direção do elemento de fechamento sob a influência da pressão do fluido no elemento circundante. A força F1, conforme discutido acima, pode ser alcançada se a segunda parte estiver na primeira posição com uma pressão do fluido P1. A força F2, conforme discutido acima, pode ser alcançada se a segunda parte for movida em direção à segunda posição sob a influência da pressão do fluido P2 no elemento circundante.

[0049] Em uma modalidade de um sistema de acordo com a invenção, o meio de suprimento de fluido é disposto para fornecer um fluxo de fluido na faixa de 0,5 a 2 cm3/s (0,5 a 2 ml/s), sendo que o contato vedante fluido fornecido pelo elemento vedante fornece uma porcentagem de vazamento menor que 4%, de preferência, menor que 2,5% do dito fluxo. O elemento vedante fornece uma vedação satisfatória quando a porcentagem de vazamento está dentro dessas faixas.

[0050] A invenção será agora elucidada adicionalmente por meio de exemplos não limitadores referentes aos desenhos, nos quais: A Figura 1 mostra uma representação esquemática de uma modalidade de um sistema de acordo com a invenção; a Figura 2, em uma vista em perspectiva, mostra uma modalidade de um dispositivo para o preparo de bebidas de um sistema de acordo com a invenção mostrando a extremidade de contato livre do elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas com a pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente; a Figura 3A, em seção transversal, mostra uma modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, antes do uso; a Figura 3B mostra um detalhe ampliado de uma cápsula da Figura 3A mostrando o flange que se estende para fora e o elemento vedante; a Figura 3C mostra um detalhe ampliado do flange que se estende para fora da cápsula nas Figuras 3A e 3B, após o uso; a Figura 4A, em perspectiva, mostra uma primeira modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção com um elemento compressível anular separado feito de alumínio como elemento vedante empilhado no flange que se estende para fora da cápsula; a Figura 4B, em perspectiva, mostra o elemento compressível anular separado feito de alumínio da Figura 4A; a Figura 4C, em seção transversal, mostra o elemento compressível anular separado feito de alumínio da Figura 4A; a Figura 4D, em seção transversal, mostra o elemento compressível anular separado feito de alumínio da Figura 4A em uma modalidade que tem uma folha metálica de alumínio disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular oposta ao flange que se estende para fora; a Figura 4E, em seção transversal, mostra o elemento compressível anular separado feito de alumínio da Figura 4A em uma modalidade que tem uma folha metálica de alumínio disposta entre o elemento compressível anular e o flange que se estende para fora; a Figura 4F, em seção transversal, mostra o elemento compressível anular separado feito de alumínio da Figura 4A em uma modalidade que tem uma folha metálica de alumínio disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular oposta à parede lateral, entre o elemento compressível anular e a parede lateral, e entre o elemento compressível anular e o flange que se estende para fora; a Figura 4G, em seção transversal, mostra o elemento compressível anular separado feito de alumínio da Figura 4A em uma modalidade que tem uma única folha metálica de alumínio disposta sobre e enrolada em torno de todos os lados do elemento compressível anular; a Figura 4H, em seção transversal, mostra o elemento compressível anular separado feito de alumínio da Figura 4A em uma modalidade que tem uma folha metálica de alumínio disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular oposta ao flange que se estende para fora e que tem uma outra folha metálica de alumínio disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular oposta à parede lateral, entre o elemento compressível anular e a parede lateral, e entre o elemento compressível anular e o flange que se estende para fora; a Figura 4I, em seção transversal, mostra o elemento compressível anular separado feito de alumínio da Figura 4A em uma modalidade que tem uma folha metálica de alumínio disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular oposta ao flange que se estende para fora, e sobre uma superfície do elemento compressível anular oposta à parede lateral; a Figura 5A, em perspectiva, mostra uma modalidade adicional de uma cápsula de acordo com a invenção na qual o elemento vedante compreende uma pluralidade de folhas metálicas de alumínio aplicadas aleatoriamente em camadas sobre uma superfície do flange que se estende para fora oposta à tampa e na parede lateral da cápsula; a Figura 5B, em perspectiva, mostra uma outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção na qual o elemento vedante compreende uma pluralidade de folhas metálicas de alumínio aplicadas aleatoriamente em camadas apenas sobre uma superfície do flange que se estende para fora oposta à tampa; a Figura 5C, em perspectiva, mostra ainda outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção na qual o elemento vedante compreende uma pluralidade de folhas metálicas de alumínio aplicadas aleatoriamente em camadas apenas sobre a parede lateral da cápsula; a Figura 5D, em perspectiva, mostra uma modalidade adicional de uma cápsula de acordo com a invenção na qual o elemento compressível separado compreende uma folha metálica de alumínio de duas camadas verticalmente corrugada com uma espessura de 10 μm disposta em torno da parede lateral que é dotada de um colar de alumínio entre a parede lateral e a folha metálica de alumínio verticalmente corrugada; a Figura 5E, em perspectiva, mostra ainda uma outra modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção, na qual o elemento compressível separado compreende uma folha metálica de alumínio de duas camadas verticalmente corrugada que é dotada de um colar de alumínio em um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada oposto ao flange que se estende para fora, e de um colar de alumínio em um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada entre o flange que se estende para fora e a folha metálica de alumínio verticalmente corrugada; e a Figura 5F, em perspectiva, mostra uma quarta modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção na qual o elemento compressível separado compreende uma folha metálica de alumínio de duas camadas verticalmente corrugada que é dotada de um colar de alumínio em um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada oposto à parede lateral e de um colar de alumínio em um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada entre a parede lateral e a folha metálica de alumínio verticalmente corrugada.

[0051] Nas figuras e na descrição a seguir, números de referência similares referem-se a características similares.

[0052] A Figura 1 mostra uma representação esquemática, em vista em seção transversal, de uma modalidade de um sistema 1 para preparar uma bebida potável a partir de uma cápsula fornecendo-se um fluido sob pressão para o interior da cápsula. O sistema 1 compreende uma cápsula 2 e um dispositivo para o preparo de bebidas 4. O dispositivo 4 compreende um elemento circundante 6 para conter a cápsula 2. O dispositivo 4 compreende adicionalmente um elemento de fechamento, como uma placa de extração, 8 para suportar a cápsula 2.

[0053] Para fins de clareza, na Figura 1 um vão é desenhado entre a cápsula 2, o elemento circundante 6 e a placa de extração 8. Será reconhecido que, em uso, a cápsula 2 pode ficar em contato com o elemento circundante 6 e a placa de extração 8. Comumente, o elemento circundante 6 tem um formato complementar ao formato da cápsula 2. O dispositivo 4 compreende adicionalmente um meio de suprimento de fluido 10 para fornecer uma quantidade de um fluido, como água, sob uma pressão na faixa de 0,6 a 2 MPa (6 a 20 bar), de preferência entre 1,2 e 1,8 MPa (12 e 18 bar), à cápsula permutável 2.

[0054] No exemplo mostrado na Figura 1, a cápsula permutável 2 compreende um corpo de alumínio 12 que tem um eixo geométrico central do corpo da cápsula 12A e uma tampa de alumínio 14 com uma espessura de parede da tampa. No presente contexto, entende-se que o significado de 'alumínio' inclui também liga de alumínio, mas, de preferência, o alumínio utilizado é alumínio série 1000. Neste exemplo, o corpo de alumínio da cápsula 12 compreende uma parede lateral 16, um fundo 18 fechando a parede lateral 16 em uma primeira extremidade, e um flange que se estende para fora 20 estendendo-se para fora da parede circunferencial 16 em uma segunda extremidade oposta ao fundo 18. A parede lateral 16, o fundo 18 e a tampa 14 encerram um espaço interno 22 que compreende uma substância para o preparo de uma bebida potável através da extração e/ou dissolução da substância. De preferência, a substância é uma substância extraível, de preferência de 5 a 20 gramas, de preferência de 5 a 10 gramas, com mais preferência de 5 a 7 gramas de café torrado e moído para o preparo de uma única bebida. A cápsula é inicialmente selada, isto é, ela é hermeticamente fechada antes do uso.

[0055] O sistema 1 da Figura 1 compreende meios de perfuração de fundo 24 para perfurar o fundo 18 da cápsula 2 para criar ao menos uma abertura de entrada 25 no fundo 18 para fornecer o fluido ao produto extraível através da abertura de entrada 25.

[0056] O sistema 1 da Figura 1 compreende adicionalmente meios de perfuração de tampa 26, aqui incorporados como protuberâncias do elemento de fechamento 8, para perfurar a tampa 14 da cápsula 2. Os meios de perfuração de tampa 26 podem ser dispostos para rasgar a tampa 14 quando uma pressão (fluido) dentro do espaço interno 22 exceder um limiar de pressão e pressionar a tampa 14 contra os meios de perfuração de tampa 26 com força suficiente. Dessa forma, a tampa de alumínio 14 é disposta para abrir por rasgamento no elemento de fechamento 8 do dispositivo para o preparo de bebidas sob a influência da pressão do fluido na cápsula.

[0057] A cápsula 2 compreende adicionalmente um elemento vedante 28, indicado nas Figuras 1, 3A e 3B como uma área geral, mas descrita com mais detalhe com relação às Figuras 4 e 5, cujo elemento vedante 28 compreende um elemento compressível separado feito de alumínio que é fornecido no corpo da cápsula em um lado do mesmo, lado que é - quando visto a partir do flange que se estende para fora 20 - oposto à tampa 14 para fornecer um contato vedante fluido com o elemento circundante 6 se a cápsula 2 for posicionada no elemento circundante 6 e o elemento circundante 6 for fechado por meio da placa de extração 8, de modo que o flange que se estende para fora 20 da cápsula 2 e ao menos uma porção do elemento vedante 28 sejam encaixados de maneira vedante entre o elemento circundante 6 e a placa de extração 8.

[0058] Conforme mostrado na Figura 2, o elemento circundante 6 do dispositivo para o preparo de bebidas compreende um elemento anular 41 que tem um eixo geométrico central do elemento anular 41A e uma extremidade de contato livre 30. A extremidade de contato livre 30 do elemento anular 41 é dotada de uma pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente 40. A pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente 40 são uniformemente espaçados uns dos outros na direção tangencial da extremidade de contato livre 30 do elemento anular 41. A largura tangencial mais longa de cada sulco 40 é de 0,9 a 1,1 mm, de preferência de 0,95 a 1,05 mm, com mais preferência de 0,98 a 1,02 mm, sendo que uma altura máxima de cada sulco 40 em uma direção axial do elemento circundante 6 é de 0,01 a 0,09 mm, de preferência de 0,03 a 0,07 mm, com mais preferência de 0,045 a 0,055 mm, e com a máxima preferência de 0,05 mm. O número de sulcos 40 é de 90 a 110, de preferência 96. Em geral, a largura radial da extremidade livre no local dos sulcos é de 0,05 a 0,9 mm, de preferência de 0,2 a 0,7 mm, com mais preferência de 0,3 a 0,55 mm.

[0059] Uma modalidade de uma cápsula de acordo com a invenção é mostrada com mais detalhes nas Figuras 3A e 3B. Na modalidade mostrada, o diâmetro externo ODF do flange que se estende para fora 20 é maior que o diâmetro de fundo DB 18 da cápsula 2. Na modalidade mostrada, o diâmetro externo ODF do flange que se estende para fora 20 é de aproximadamente 37,1 mm e o diâmetro de fundo DB 18 é de cerca de 23,3 mm. A espessura do corpo de alumínio da cápsula 12 é tal que é ela será facilmente deformada facilmente se a cápsula for posicionada no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas e o elemento circundante for fechado por meio de um elemento de fechamento do dispositivo para o preparo de bebidas, de preferência a espessura do corpo de alumínio da cápsula é de 100 micrômetros, mas em outras modalidades a espessura pode variar de 20 a 200 micrômetros.

[0060] Na modalidade mostrada, a espessura de parede da tampa de alumínio 14 é 39 micrômetros. A espessura da parede do revestimento de alumínio 14 é, de preferência, menor que a espessura do corpo de alumínio da cápsula 12.

[0061] A parede lateral 16 do corpo de alumínio da cápsula 12 tem uma extremidade livre 42 oposta ao fundo 18. O diâmetro interno IDF da extremidade livre 42 da parede lateral 16 do corpo de alumínio da cápsula 12 é de cerca de 29,5 mm. O flange que se estende para fora 20 estende-se a partir dessa extremidade livre 42 em uma direção ao menos substancialmente transversal ao eixo geométrico central do corpo da cápsula 12A. O flange que se estende para fora 20 compreende uma borda externa curvada 43 que é benéfica para se obter uma vedação entre a cápsula e o elemento circundante. Na modalidade mostrada, a borda externa curvada 43 do flange que se estende para fora 20 tem uma dimensão máxima de cerca de 1,2 mm. A distância DIF entre a extremidade livre 42 da parede lateral 16 do corpo de alumínio da cápsula 12 e uma borda interna 43A da borda externa curvada 43 é de cerca de 2,7 mm, enquanto a distância DOF entre a extremidade livre 42 da parede lateral 16 do corpo de alumínio da cápsula 12 e uma borda mais externa 43B do flange que se estende para fora 20 é de cerca de 3,8 mm. O raio em torno do eixo geométrico central de corpo de cápsula da borda interna 43A da borda externa curvada 43 é de preferência ao menos 32 mm.

[0062] Conforme mostrado nas Figuras 3A e 3B, o elemento vedante 28 é posicionado no corpo da cápsula em um lado do mesmo, lado que é - quando visto a partir do flange que se estende para fora - oposto à tampa 14 entre a borda interna 43A da borda externa curvada 42 do flange que se estende para fora e se estende até a parede lateral 16. O elemento vedante 28 é indicado como uma área geral, mas será descrito com mais detalhes abaixo, e, por exemplo, pode ser disposto apenas no flange que se estende para fora, disposto apenas em torno da parede lateral ou em uma combinação dessas situações.

[0063] Conforme pode ser visto na Figura 3A, o corpo de alumínio da cápsula 12 é truncado. Na modalidade mostrada, a parede lateral 16 do corpo de alumínio da cápsula 12 forma um ângulo A com uma linha transversal ao eixo geométrico central do corpo da cápsula 12A de cerca de 97,5°. O fundo 18 do corpo de alumínio da cápsula 12 tem um diâmetro interno DB máximo de cerca de 23,3 mm. O fundo 18 do corpo de alumínio da cápsula 12 também é truncado, e na modalidade mostrada tem uma altura de fundo BH de cerca de 4,0 mm. O fundo 18 tem, ainda, uma porção central genericamente plana 18A oposta à tampa 14, sendo que a porção central externa 18A tem um diâmetro DEE de cerca de 8,3 mm e sendo que na qual porção central 18A podem ser feitas uma ou mais aberturas de entrada 25. As aberturas de entrada podem, também, ser feitas na porção truncada entre a porção central externa 18A e a parede lateral 16. A altura total TH do corpo de alumínio da cápsula 12 é de cerca de 28,4 mm.

[0064] O sistema 1 mostrado na Figura 1 é operado conforme descrito abaixo para preparar uma xícara de uma bebida potável, no presente exemplo café, sendo que a substância é café torrado e moído.

[0065] A cápsula 2 é colocada no elemento circundante 6. A placa de extração 8 é colocada em contato com a cápsula 2. Os meios de perfuração de fundo 24 perfuram o fundo 18 da cápsula 2 para criar as aberturas de entrada 25. O fluido, aqui água quente sob pressão, é fornecido ao produto extraível no espaço interno 22 através das aberturas de entrada 25. A água irá umedecer o café moído e extrair as substâncias desejadas para formar a bebida de café.

[0066] Durante o fornecimento da água sob pressão ao espaço interno 22, a pressão dentro da cápsula 2 irá aumentar. O aumento na pressão fará com que a tampa 14 se deforme e seja pressionada contra os meios de perfuração de tampa 26 da placa de extração. Quando a pressão atinge um certo nível, a resistência à ruptura da tampa 14 será vencida e a tampa 14 irá romper-se contra a meios de perfuração de tampa 26, criando aberturas de saída. O café preparado será drenado da cápsula 2 através das aberturas de saída e das saídas 32 (vide Figura 1) da placa de extração 8, e pode ser dispensado em um recipiente como uma xícara (não mostrada).

[0067] O sistema 1 é disposto de modo que antes ou no início da infusão, a extremidade de contato livre 30 do elemento circundante 6 exerça uma força F1 sobre o flange que se estende para fora 20 (e - se presente - sobre o elemento vedante 28 disposto no mesmo) da cápsula 2 para fornecer um contato vedante fluido entre o flange que se estende para fora 20 da cápsula 2 e o elemento circundante 6 do dispositivo para o preparo de bebidas, sendo que a força F1 está na faixa de 30 a 150 N, de preferência de 40 a 150 N, com mais preferência de 50 a 100 N, quando a pressão do fluido P1 no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas fora da cápsula está na faixa de 0,01 a 0,4 MPa (0,1 a 4 bar), de preferência de 0,01 a 0,1 MPa (0,1 a 1 bar). Durante a infusão, a extremidade de contato livre 30 do elemento circundante 6 exerce uma força F2 sobre o flange que se estende para fora 20 da cápsula 2 para fornecer um contato vedante fluido entre o flange que se estende para fora 20 da cápsula 2 e o elemento circundante 6, sendo que a força F2 está na faixa de 500 a 1500 N, de preferência na faixa de 750 a 1250 N, quando a pressão do fluido P2 no elemento circundante 6 do dispositivo para o preparo de bebidas fora da cápsula 2 está na faixa de 0,6 a 2 MPa (6 a 20 bar), de preferência entre 1,2 e 1,8 MPa (12 e 18 bar). Na modalidade mostrada, a extremidade de contato livre 30 do elemento circundante 6 pode se mover em relação à placa de extração 8 sob o efeito da pressão do fluido no elemento circundante 6 em direção à placa de extração 8 para aplicar a força F2 máxima entre o flange que se estende para fora 20 e a extremidade livre 30 do elemento circundante 6. Esse movimento pode ocorrer durante o uso, isto é, em particular no início da infusão e durante a infusão. O elemento circundante 6 tem uma primeira parte 6A e uma segunda parte 6B, sendo que a segunda parte compreende a extremidade de contato livre 30. A segunda parte 6B pode se mover em relação à primeira parte 6A, entre uma primeira posição e uma segunda posição. A segunda parte 6B pode se mover da primeira posição em direção à segunda posição na direção do elemento de fechamento 8 sob a influência da pressão do fluido no elemento circundante 6. A força F1, conforme discutido acima, pode ser alcançada se a segunda parte 6B estiver na primeira posição com uma pressão do fluido P1. A força F2, conforme discutido acima, pode ser alcançada se a segunda parte 6B for movida em direção à segunda posição sob a influência da pressão do fluido P2 no elemento circundante 6.

[0068] Como resultado da força aplicada, o elemento vedante 28 da cápsula de acordo com a invenção é submetido a uma deformação plástica e se conforma estreitamente aos sulcos 40 da extremidade de contato livre 30 e, dessa forma, fornece um contato vedante fluido entre o elemento circundante 6 e a cápsula 3 a uma pressão do fluido relativamente baixa durante o início da infusão, mas também fornece um contato vedante fluido na pressão do fluido muito maior no elemento circundante fora da cápsula durante a infusão. Essa conformação estreita aos sulcos 40 do elemento circundante é indicada na Figura 3C que mostra a cápsula 2 da invenção após o uso, e que indica claramente que o flange que se estende para fora 20 compreende deformações 40’ que se adaptam aos sulcos 40 do elemento circundante.

[0069] Agora, com relação às Figuras 4 e 5, serão descritas com mais detalhes modalidades exemplificadoras de uma cápsula de acordo com a invenção que tem um elemento vedante compreendendo um elemento compressível separado 28 feito de alumínio fornecido no corpo da cápsula em um lado do mesmo, lado que é - quando visto a partir do flange que se estende para fora - oposto à tampa. Nas modalidades mostradas, o elemento compressível separado 28 é feito de alumínio série 1000. Além disso, nas modalidades mostradas, o flange que se estende para fora é plano e se estende transversalmente ao eixo geométrico central do corpo da cápsula. Ficará claro que em uma modalidade diferente, o flange que se estende para fora pode formar um ângulo com a normal do eixo geométrico central do corpo da cápsula. Adicionalmente, nas modalidades mostradas, o elemento compressível separado é disposto de maneira frouxa no corpo da cápsula, mas se necessário pode, em outras modalidades, ser fixado ao corpo da cápsula, por exemplo por meio de soldagem. Finalmente, em todas as modalidades mostradas, o elemento compressível separado é posicionado de modo que, se a cápsula for posicionada no elemento circundante do dispositivo para o preparo de bebidas, a extremidade de contato livre 30 da segunda parte 6B e/ou a superfície interna da segunda parte 6B estarão em contato com o elemento compressível separado 28.

[0070] A Figura 4A, em perspectiva, mostra uma primeira modalidade de uma cápsula 2 de acordo com a invenção com um elemento compressível anular separado 28 feito de alumínio como elemento vedante, empilhado sobre o flange que se estende para fora 20 da cápsula 2. Na Figura 4B, o elemento compressível anular separado 28 da Figura 4A é mostrado em perspectiva, enquanto que a Figura 4C mostra a seção transversal do mesmo. O elemento compressível separado 28 é feito de alumínio com uma densidade eficaz de cerca de 10% do alumínio (Al) e é formado como um anel fornecido sobre a superfície do flange que se estende para fora 20 oposta à tampa. O anel 28 tem um diâmetro externo de 34 mm, um diâmetro interno de 30 mm, uma espessura de 1 mm e uma massa de cerca de 0,07 grama, e quando colocado sobre a cápsula 2 o anel 28 circunda a parede lateral 16. O elemento compressível separado 28 pode ser formado a partir de duas folhas metálicas de alumínio com uma espessura de 0,3 μm que são comprimidas no anel, numa disposição que lembra uma arruela. O anel 28 pode, de acordo com a invenção, ser alternativamente formado sendo cortado por matriz a partir de 32 camadas de folha metálica de alumínio de 10 μm pressionadas em uma única arruela. O anel 28 pode, de acordo com a invenção, ser alternativamente formado a partir de oito camadas de alumínio, sendo que cada uma tem a mesma espessura que a tampa (por exemplo, 39 micrômetros), cada uma é separadamente cortada por matriz e empilhada sobre as outras no flange que se estende para fora 20 para formar o elemento vedante anular 28, ou é formada a partir de sete camadas de alumínio, cada uma tendo a mesma espessura que a tampa, sendo que as ditas sete camadas de alumínio são empilhadas e posteriormente cortadas por matriz e dispostas sobre o flange que se estende para fora 20.

[0071] Na Figura 4D, uma modalidade do elemento compressível anular separado 28 feito de alumínio da Figura 4A é mostrada em seção transversal, sendo que tem adicionalmente uma folha metálica de alumínio 50 com uma espessura de 0,3 μm disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular 28 oposta ao flange que se estende para fora 20.

[0072] Na Figura 4E, uma modalidade do elemento compressível anular separado 28 feito de alumínio da Figura 4A é mostrada em seção transversal, sendo que tem adicionalmente uma folha metálica de alumínio 51 com uma espessura de 0,3 μm disposta entre o elemento compressível anular 28 e o flange que se estende para fora 20.

[0073] Na Figura 4F, uma modalidade adicional do elemento compressível anular separado 28 feito de alumínio da Figura 4A é mostrada em seção transversal, sendo que tem adicionalmente uma folha metálica de alumínio 52 com uma espessura de 0,3 μm disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular 28 oposta à parede lateral 16, entre o elemento compressível anular 28 e a parede lateral 16, e entre o elemento compressível anular 28 e o flange que se estende para fora 20.

[0074] Na Figura 4G, ainda outra modalidade do elemento compressível anular separado 28 feito de alumínio da Figura 4A é mostrada em seção transversal, sendo que tem adicionalmente uma única folha metálica de alumínio 53 com uma espessura de 0,3 μm disposta sobre e enrolada em torno de todos os lados do elemento compressível anular 28.

[0075] Na Figura 4H, outra modalidade do elemento compressível anular separado 28 feito de alumínio da Figura 4A é mostrada em seção transversal, tendo adicionalmente uma folha metálica de alumínio 55 com uma espessura de 0,3 μm disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular 28 oposta ao flange que se estende para fora 20, e tendo uma outra folha metálica de alumínio 54 com uma espessura de 0,3 μm disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular 28 oposta à parede lateral 16, entre o elemento compressível anular 28 e a parede lateral 16, e entre o elemento compressível anular 28 e o flange que se estende para fora 20.

[0076] Na Figura 4I, ainda outra modalidade do elemento compressível anular separado 28 feito de alumínio da Figura 4A é mostrada em seção transversal, tendo adicionalmente uma folha metálica de alumínio 56 com uma espessura de 0,3 μm disposta sobre uma superfície do elemento compressível anular 28 oposta ao flange que se estende para fora 20 e sobre uma superfície do elemento compressível anular 28 oposta à parede lateral 16.

[0077] A Figura 5A, em perspectiva, mostra uma modalidade adicional de uma cápsula 2 de acordo com a invenção na qual o elemento vedante 28 compreende uma pluralidade de folhas metálicas de alumínio aplicadas aleatoriamente em camadas sobre uma superfície do flange que se estende para fora 20 oposta à tampa e na parede lateral 16 da cápsula. A pluralidade de folhas metálicas de alumínio cobre ao menos 40% da altura total TH do corpo da cápsula, de preferência, a pluralidade de folhas metálicas de alumínio cobre 50% da altura total TH do corpo da cápsula. Cada uma das folhas metálicas de alumínio tem uma espessura de 0,3 μm.

[0078] Na Figura 5B, uma outra modalidade de uma cápsula 2 de acordo com a invenção é mostrada em perspectiva na qual, com relação à modalidade mostrada na Figura 5A, a pluralidade de folhas metálicas de alumínio aplicadas aleatoriamente é fornecida em camadas apenas sobre uma superfície do flange que se estende para fora 20 oposta à tampa.

[0079] Na Figura 5C, ainda outra modalidade de uma cápsula 2 de acordo com a invenção é mostrada em perspectiva na qual, em relação à modalidade mostrada na Figura 5A, a pluralidade de folhas metálicas de alumínio aplicadas aleatoriamente é fornecida em camadas apenas na parede lateral 16 da cápsula 2.

[0080] Na Figura 5D, uma modalidade adicional de uma cápsula 2 de acordo com a invenção é mostrada em perspectiva, na qual o elemento compressível separado 28 compreende uma folha metálica de alumínio de duas camadas verticalmente corrugada (isto é, paralela ao eixo geométrico central do corpo) tendo uma espessura de 10 μm e disposta em torno da parede lateral 16 que é dotada de um colar de alumínio 60 entre a parede lateral 16 e a folha metálica de alumínio verticalmente corrugada. A folha metálica de alumínio dobrada estende-se a partir do flange que se estende para fora 20 em cerca de 20 a 40% da altura total TH do corpo da cápsula, de preferência, em cerca de 25% da altura total TH do corpo da cápsula.

[0081] Na Figura 5E, ainda uma outra modalidade de uma cápsula 2 de acordo com a invenção é mostrada em perspectiva, na qual o elemento compressível separado 28 compreende uma folha metálica de alumínio de duas camadas verticalmente corrugada que é dotada de um colar de alumínio 61 em um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada oposto ao flange que se estende para fora 20, e de um colar de alumínio 62 em um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada entre o flange que se estende para fora 20 e a folha metálica de alumínio verticalmente corrugada.

[0082] Na Figura 5F, ainda outra modalidade de uma cápsula 2 de acordo com a invenção é mostrada em perspectiva, na qual o elemento compressível separado 28 compreende uma folha metálica de alumínio de duas camadas verticalmente corrugada que é dotada de um colar de alumínio 63 em um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada oposto à parede lateral 16, e de um colar de alumínio 60 em um lado da folha metálica de alumínio verticalmente corrugada entre a parede lateral 16 e a folha metálica de alumínio verticalmente corrugada.

[0083] No relatório descritivo supracitado, a invenção foi descrita com referência a exemplos específicos de modalidades da invenção. Entretanto, ficará evidente que várias modificações e alterações podem ser feitas na mesma sem que se desvie do espírito e escopo mais amplo da invenção, conforme apresentado nas reivindicações em anexo.

Claims (14)

1. Cápsula (2) contendo uma substância para o preparo de uma bebida potável através da extração e/ou dissolução da substância mediante o fornecimento de um fluido sob pressão ao interior da cápsula (2), em que a cápsula (2) compreende um corpo de alumínio da cápsula (12) que tem um eixo geométrico central do corpo da cápsula (12A) e uma altura total (TH), o dito corpo de alumínio da cápsula (12) sendo dotado de um fundo (18), uma parede lateral (16) e um flange que se estende para fora (20), a cápsula (2) compreende adicionalmente uma tampa de alumínio (14) fixada ao flange que se estende para fora (20), a tampa (14) tem uma espessura de parede da tampa e fecha hermeticamente a cápsula (2), em que a cápsula (2) compreende ainda um elemento vedante (28) para fornecer um contato vedante fluido com um elemento circundante (6) de um dispositivo para o preparo de bebidas (4) se a cápsula (2) for posicionada no elemento circundante (6) do dispositivo para o preparo de bebidas (4) e o elemento circundante (6) for fechado por meio de um elemento de fechamento (8) do dispositivo para o preparo de bebidas (4), de modo que o flange que se estende para fora (20) da cápsula (2) e ao menos uma porção do elemento vedante (28) da cápsula (2) forneçam uma vedação entre o elemento circundante (6) e o elemento de fechamento (8) do dispositivo para o preparo de bebidas (4), em que o elemento circundante (6) do dispositivo para o preparo de bebidas (4) compreende um elemento anular (41) que tem um eixo geométrico central do elemento anular (41A) e uma extremidade de contato livre (30), sendo que a dita extremidade de contato livre (30) do elemento anular (41) é opcionalmente dotada de uma pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente (40), em que o elemento vedante (28) compreende um elemento compressível separado que não é formado integralmente junto com o corpo de alumínio da cápsula, o dito elemento compressível separado feito de alumínio e sendo provido no corpo da cápsula (12) em um lado da mesma, lado que é - quando visto a partir do flange que se estende para fora (20) - oposto à tampa (14), a cápsula caracterizada pelo fato de que o elemento compressível separado compreende duas folhas metálicas de alumínio comprimidas a uma arruela, sendo que a dita arruela é disposta sobre uma superfície do flange que se estende para fora (20) oposta à tampa (14).

2. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento compressível separado é feito de alumínio com uma densidade eficaz de cerca de 10% do alumínio (Al).

3. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o elemento compressível separado é um anel fornecido sobre a superfície do flange que se estende para fora (20) oposta à tampa (14), sendo que o dito anel tem um diâmetro externo de 34 mm, um diâmetro interno de 30 mm, uma espessura de 1 mm e uma massa de cerca de 0,07 grama, sendo ainda que o dito anel circunda a parede lateral (16).

4. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que sobre uma superfície do anel oposta ao flange que se estende para fora (20), o anel é coberto com uma folha metálica de alumínio (50).

5. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que entre o anel e o flange que se estende para fora (20) é disposta uma folha metálica de alumínio (51).

6. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que sobre uma superfície do anel entre o anel e a parede lateral (16) é disposta uma folha metálica de alumínio (52).

7. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que sobre uma superfície do anel oposta à parede lateral (16), o anel é coberto com uma folha metálica de alumínio (53).

8. Cápsula (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3, caracterizada pelo fato de que o anel se estende em direção ao fundo (18) da cápsula (2), o dito anel é dotado de uma luva fornecida no diâmetro interno da mesma.

9. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a arruela tem um diâmetro interno e é dotada de uma luva que se estende em direção ao fundo (18) da cápsula (2), sendo que a dita luva é fornecida no diâmetro interno.

10. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a folha metálica de alumínio (50, 51, 52, 53) tem uma espessura de 0,3 μm.

11. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o alumínio é alumínio série 1000.

12. Cápsula (2), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o elemento vedante (28) é solto da parede lateral (16) e do flange que se estende para fora (20).

13. Cápsula (2), de acordo a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o flange que se estende para fora (20) é plano e se estende transversalmente ao eixo geométrico central do corpo da cápsula (12A).

14. Sistema para preparar uma bebida potável a partir de uma cápsula (2), em que o sistema utiliza um fluido sob pressão ao interior da cápsula (2), caracterizado pelo fato de que compreende: uma cápsula, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13; um dispositivo para o preparo de bebidas (4) que compreende um elemento circundante (6) para receber a cápsula (2), sendo que o elemento circundante (6) compreende um meio de suprimento de fluido para fornecer fluido sob pressão para o interior da cápsula (2), sendo que o dispositivo para o preparo de bebidas (4) compreende adicionalmente um elemento de fechamento (8), para fechar o elemento circundante (6) do dispositivo para o preparo de bebidas (4), em que o elemento circundante (6) do dispositivo para o preparo de bebidas (4) compreende adicionalmente um elemento anular (41) que tem um eixo geométrico central do elemento anular (41A) e uma extremidade de contato livre (30), a dita extremidade de contato livre (30) do elemento anular (41) opcionalmente dotada de uma pluralidade de sulcos abertos que se estendem radialmente (40); que o elemento vedante (28) da cápsula (2) é disposto para fornecer um contato vedante fluido com o elemento circundante (6) do dispositivo para o preparo de bebidas (4) se a cápsula (2) for posicionada no elemento circundante (6) do dispositivo para o preparo de bebidas (4) e o elemento circundante (6) for fechado por meio de um elemento de fechamento (8) do dispositivo para o preparo de bebidas (4), de modo que o flange que se estende para fora (20) da cápsula (2) e ao menos uma porção do elemento vedante (28) da cápsula (2) forneçam uma vedação entre o elemento circundante (6) e o elemento de fechamento (8) do dispositivo para o preparo de bebidas (4).

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