BR112019019280A2 - cápsula para a preparação de bebidas por infusão ou solúveis em sistemas de extração a baixa pressão - Google Patents

Abstract

a cápsula (1) inclui: um copo (2) que define um volume interno (v) e fechado na parte superior por uma tampa (7) fixada na borda superior (24); um disco de vedação (5) fixado internamente ao copo (2) em uma borda inferior (23), adaptado para dividir o volume interno (v) em um volume de contenção (vc) para que o produto alimentício (11) a ser infundido ou dissolvido, e um volume de mistura (vm) para a mistura ideal da substância alimentícia (11) no fluido de extração, o dito disco de vedação (5) sendo adaptado para selar firmemente o volume de contenção (vc) na base e depois destacá-lo da borda inferior (23) devido à pressão exercida pelo fluido; um elemento de mistura (6) posicionado no copo (2) entre o disco de vedação (5) e a parede inferior (21), adaptado para criar um redemoinho, ou vórtice, no fluido para permitir uma mistura correta da substância alimentícia (11).

Description

CÁPSULA PARA A PREPARAÇÃO DE BEBIDAS POR INFUSÃO OU SOLÚVEIS EM SISTEMAS DE EXTRAÇÃO A BAIXA PRESSÃO [001] O objeto da presente invenção é uma cápsula para a preparação de bebidas por infusão ou solúveis, Vai projetada para trabalhar com sistemas de percolação (baixa pressão).

[002] Em particular, o objeto da presente invenção é uma cápsula para a embalagem de produtos concentrados (por exemplo, na forma de pó, grânulos, folhas, xarope) em doses predeterminadas e de uso único para a preparação instantânea de bebidas (tais como chá, café, chás de ervas, leite, chocolate, refrigerantes etc.) por meio da introdução de um líquido (geralmente água) na mesma cápsula.

[003] No campo de cápsulas para bebidas por infusão ou solúveis, é conhecido o uso de máquinas automáticas ou semi-automáticas equipadas com um grupo de descarga adaptado para produzir uma infusão por meio da passagem de água quente através da cápsula que contém o extrato a ser infundido ou dissolvido.

[004] Ainda mais especificamente, é feita referência aos sistemas que usam cápsulas compreendendo um corpo substancialmente conformado em copo, consistindo de uma parede inferior e uma parede lateral, uma tampa que fecha o corpo na parte superior e um saco de filtro colocado no interior do corpo e no interior do qual é colocada a substância alimentícia em pó.

[005] Entrando em mais detalhes, a invenção objetiva os sistemas de produção de bebidas que injetam água através da tampa e extraem a bebida através da parede inferior da cápsula. A água injetada na cápsula entra em contato com a substância alimentícia em pó no interior do saco de filtro, o que permite que a bebida assim formada passe, mas retenha a substância alimentícia em pó, impedindo que a mesma escape da cápsula. Tais sistemas compreendem, em particular, os meios de coleta de bebidas que apresentam uma agulha por meio da qual a parede inferior da cápsula é perfurada para permitir que a bebida flua através do orifício dessa forma criado (entre a agulha e a parede inferior ou através de um canal formado na própria agulha).

[006] Uma desvantagem de tais sistemas conhecidos é que a base da cápsula já é perfurada pela lâmina inferior da máquina na etapa de fechamento da câmara de infusão

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2/7 e, portanto, antes que o fluido seja injetado na mesma cápsula. Portanto, o fluido passa rapidamente pela substância a ser infundida, sem ser suficientemente difundido no interior da cápsula, com repercussões negativas na qualidade da bebida infundida.

[007] Outra desvantagem desses sistemas conhecidos, principalmente ligada ao uso de substâncias ou xaropes solúveis, é que o fluido injetado pela máquina flui facilmente em direção à saída sem conseguir dissolver completamente a substância solúvel ou misturar adequadamente o xarope, com repercussões negativas na qualidade da bebida.

[008] No setor de cápsulas adequadas para os sistemas de percolação (baixa pressão), é necessária uma cápsula na qual o fluido passe através da substância a ser infundida de uma maneira ideal, em termos de tempo e mistura.

[009] O objetivo da presente invenção é o de solucionar os problemas do estado da arte, ao mesmo tempo levando em consideração as necessidades da indústria.

[0010] Em particular, o objetivo da presente invenção é o de fornecer uma cápsula para a preparação de bebidas por infusão ou solúveis, utilizável em sistemas de percolação (baixa pressão), sendo que a perfuração da cápsula é prevista tanto na tampa quanto na base, mas a abertura da cápsula para descarregar a bebida infundida ocorre somente após o destacamento de um disco de vedação interno devido à pressão exercida pelo fluido no interior da cápsula.

[0011] Em adição, o objetivo da presente invenção é o de fornecer uma cápsula, em particular para substâncias solúveis ou xaropes, equipada com um misturador interno apto a garantir a dissolução adequada da substância antes da descarga da bebida.

[0012] Tal objetivo é alcançado por uma cápsula para a preparação de bebidas infundidas ou solúveis de acordo com a reivindicação 1. As reivindicações dependentes descrevem formas de realização preferidas da invenção.

[0013] As características e vantagens de uma cápsula de acordo com a presente invenção serão evidentes a partir da descrição fornecida abaixo, fornecida a título de exemplo não limitativo, de acordo com as figuras acompanhantes, nas quais:

a figura 1 mostra uma vista em perspectiva lateral de uma cápsula de acordo com a presente invenção, utilizável em máquinas com sistemas de percolação (baixa pressão)

Petição 870190092742, de 17/09/2019, pág. 75/94 in em que a perfuração da cápsula é fornecida tanto na tampa quanto na base;

a figura 2 mostra um componente da cápsula da figura 1, ou seja, do copo;

a figura 3 mostra uma vista em perspectiva em corte da cápsula na figura 1, fornecida internamente com um disco de vedação, antes da infusão, e uma inserção de mistura;

a figura 4 mostra uma vista em corte de um componente da cápsula mostrado na figura 1, em particular da inserção de mistura; e as figuras 5 e 6 mostram uma vista em corte da cápsula da figura 1, respectiva mente antes e após a infusão.

[0014] Com referência às figuras anexas, é mostrada uma cápsula para a preparação de bebidas por infusão ou solúveis, indicada no número de referência 1.

[0015] A cápsula 1 compreende um corpo ou copo 2 adaptado para definir um volume interno V.

[0016] O copo 2 é feito de material plástico, de preferência moldado por injeção ou termoformado.

[0017] O copo 2 é substancialmente em forma de taça, compreendendo uma parede inferior 21 e uma parede lateral 22 conectada à parede inferior 21. Nas formas de realização preferidas mostradas nas figuras, a parede inferior 21 é substancialmente circular e a parede lateral 22 apresenta desenvolvimento substancial mente cônico: consequentemente, o copo 2 é substancialmente tronco-cônico.

[0018] A parede lateral 22, em particular, se estende a partir da parede inferior 21 para formar uma borda inferior 23 e, em seguida, a partir da borda inferior 23 para formar uma borda superior 24.

[0019] A cápsula 1 compreende então uma tampa 7 que fecha o copo 2 por cima, soldada na borda superior 24. Entre um ponto central da tampa 7 e um ponto central da parede inferior 21, um eixo Y da cápsula 1 é então definido, passando pelos ditos pontos centrais (figura 5).

[0020] A cápsula 1 também compreende um disco de vedação 5 inserido no interior do copo 2 para separar a substância alimentícia da parede inferior 21.

[0021] Em particular, o disco de vedação 5 é soldado na borda inferior 23.

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4/7 [0022] O disco de vedação 5 separa o volume interno V em duas partes: um volume de contenção VC - volume superior, definido entre a tampa 7 e o disco de vedação 5 - para a contenção de ao menos uma substância 11 a ser infundida ou dissolvida, tipicamente na forma de pó, ou na forma granular ou em folhas, ou na forma de xarope; um volume de mistura VM - inferior, definido entre o disco de vedação 5 e a parede inferior 21 - para a mistura adequada da substância 11 com o líquido injetado na cápsula 1.

[0023] Deve ser observado que o disco de vedação 5 é adaptado para selar o volume de contenção VC firmemente por baixo: portanto, mesmo se a cápsula 1 for perfurada na parede inferior 21, o volume de contenção VC permanecerá fechado e selado pelo disco de vedação 5. Tal solução permite, em primeiro lugar, que a cápsula seja preenchida com substâncias ou xaropes cremosos ou líquidos, sem o risco de escapar da cápsula 1 antes que a extração correta da bebida tenha ocorrido. De fato, a cápsula 1 é aberta para descarregar a bebida somente após a liberação do disco de vedação 5 devido à pressão exercida pelo fluido no interior da cápsula.

[0024] Como mostrado na figura 3, o disco 5 é posicionado entre o volume de contenção VC e a parede inferior 21, fixada abaixo da substância 11, na borda inferior 23. [0025] O disco 5 é fracamente colado ou soldado, ou seja, de modo destacável, na borda inferior 23. Por exemplo, o disco 5 é colado usando uma cola fraca ou de baixa adesão, ou é soldado (por um certo tempo e temperatura de soldagem) de tal modo a destacar da borda inferior 23 sob certas condições de pressão no interior da cápsula 1.

[0026] De preferência, o disco 5 é apto a se destacar da borda inferior 23 a uma pressão limiar entre 0,5 Bar e 1 Bar.

[0027] De preferência, o disco 5 é um filme feito de alumínio ou um composto de plástico/alumínio ou material totalmente plástico, de camada única ou de múltiplas camadas.

[0028] A cápsula 1 pode ser feita em diferentes versões, por exemplo, para a preparação de bebidas por infusão ou de bebidas solúveis.

[0029] De preferência, a cápsula 1 para infusões (por exemplo, pó de café ou folhas de chá) compreende ainda um disco de filtro (não mostrado), de preferência feito de papel ou tecido ou tecido não tecido (TNT), adaptado para filtrar o líquido infundido antes

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5/7 de sair da cápsula 1. 0 disco de filtro é fixo, abaixo da substância 11 e acima do disco de vedação 5, na borda inferior 23.

[0030] A cápsula 1 compreende ainda um elemento de mistura 6 localizado no interior do copo 2, entre o disco de vedação 5 e a parede inferior 21, para permitir a mistura adequada da substância antes da bebida ser descarregada.

[0031] O elemento de mistura 6 compreende várias porções de mistura, 61, 62, 63, que definem passagens obrigatórias para o fluido injetado na cápsula e para a substância a ser infundida ou dissolvida antes de sair da cápsula em si.

[0032] O elemento de mistura 6 compreende uma primeira porção de coleta e canalização 61, seguida por uma porção de queda e coleta 62, terminando em uma porção de mistura final 63.

[0033] A primeira parte da porção de coleta e canalização 61 se estende até logo abaixo do disco de vedação 5 e é configurada substancial mente como uma coroa circular com uma superfície plana ou côncava e se estende substancialmente paralela à parede inferior 21. Em tal superfície há uma pluralidade de relevos 64 que se estendem em uma direção radial que forma os canais de condução 65. A presença dos relevos 64 causa uma série de redemoinhos no fluido que ajuda a misturar adequadamente a substância alimentícia e a dissolvê-la no fluido injetado na cápsula 1.

[0034] A porção de queda e coleta 62 é definida por uma câmara 66 que se estende entre uma ampla abertura circular de entrada 661 e uma pluralidade de pequenas aberturas de saída 662. A câmara 66 se estende por toda a altura do volume de mistura VM. A velocidade do fluido que entra na câmara 66 é maior que a velocidade do fluido que sai da própria câmara: isso cria turbulência na câmara 66 que auxlia na mistura da substância alimentícia.

[0035] Finalmente, a porção de mistura final 63 é definida entre as aberturas de saída 662 feitas na base do elemento de mistura 6 e a parede inferior do copo 2. Tal porção de mistura final 63 define um caminho sinuoso e estreito que completa a mistura da substância alimentícia.

[0036] O elemento de mistura 6, quando inserido no volume de mistura VM do copo

2, define uma câmara de saída anular e toroidal 26 o mesmo e a parede lateral 22 e a

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6Π parede inferior 21.

[0037] Ao usar a cápsula 1 em uma máquina de extração, um elemento de perfuração 92 faz um orifício na base 21 do copo 2 excentricamente em relação ao eixo Y na câmara de saída 26.

[0038] Nas formas de realização mostradas nas figuras, a cápsula 1 é simétrica em tomo do eixo Y e pode ser posicionada no interior da câmara de extração da máquina sem uma orientação circunferencial preferida, pois o elemento de perfuração 92 penetrará sempre na parede inferior 21 na câmara de saída 26. Em adição, o elemento de perfuração 92 penetra na câmara de saída 26 a uma altura máxima que é inferior à altura da própria câmara de saída 26.

[0039] O elemento de mistura 6 é substancialmente composto por uma estrutura rígida ou semi-rígida que é colocada no interior do copo 2 da cápsula 1 e repousa sobre a parede inferior 21.

[0040] O elemento de mistura 6 é, por exemplo, encaixado por interferência abaixo de um batente anular 29 fornecido no copo 2 logo abaixo da borda inferior 23.

[0041] Durante o uso, a cápsula 1 é inserida na câmara de extração e tal câmara de extração é fechada. Neste ponto, uma agulha de injeção 91 penetra na cápsula 1 através da tampa 7 e o elemento de perfuração 92 penetra na cápsula 2 através da parede inferior 21. Os meios de injeção da máquina, através da agulha de injeção 91, injetam água na cápsula 1 no volume de contenção VC. A água permeia a substância alimentícia para extraí-la ou dissolvê-la e produzir uma bebida. Devido à presença do disco de vedação 5, o fluxo da bebida permanece confinado no volume de contenção VC até que seja atingida uma pressão de abertura que faz com que o disco de vedação 5 se destaque da borda inferior 23.

[0042] A presença do disco 5 para selar o volume de contenção VC permite que o fluido permaneça por um certo período de tempo em contato com a substância 11 a ser infundida ou dissolvida para garantir que seja alcançada uma bebida infundida ideal ou uma dissolução adequada da substância a ser dissolvida. A força exercida pelo fluido no interior da cápsula 1 aumenta para atingir um valor limiar que causa a separação do disco a partir da borda inferior 23. Essa separação faz com que o efeito de vedação,

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7/7 anteriormente assegurado pelo disco de vedação 5, falhe.

[0043] Somente neste momento a cápsula será aberta e a bebida poderá prosseguir em direção à parede inferior 21. A bebida a seguir passa por todas as partes do elemento de mistura, passando por mudanças de direção e redemoinhos que levam à formação de vórtices no fluxo da bebida, vórtices que ajudam a substância a se dissolver completamente.

[0044] A bebida completamente misturada acumula-se assim em direção à parede inferior 21 na câmara de saída 26. Através da agulha de perfuração 92, a bebida pode então fluir para fora da cápsula 1.

[0045] A cápsula 1, em suas várias formas de realização variantes, pode ser usada para a preparação instantânea de bebidas (tal como chá, café, chás de ervas, leite, chocolate, refrigerantes, sucos, coquetéis, etc.) por meio de máquinas automáticas ou semi-automáticas, em que a perfuração da cápsula é fornecida tanto na tampa quanto na base.

[0046] De forma inovadora, uma cápsula para a preparação de bebidas por infusão ou solúveis de acordo com a presente invenção pode ser usada em máquinas de tipo percolação (baixa pressão), em que a perfuração da cápsula é prevista tanto na tampa quanto na base, mas a abertura da cápsula para a descarga da bebida infundida ocorre somente após o destacamento de um disco de vedação interno devido à pressão exercida pelo fluido no interior da cápsula.

[0047] Vantajosa mente, uma cápsula de acordo com a presente invenção é particularmente eficaz para a preparação de bebidas a partir de substâncias solúveis ou xaropes, pelo fato de que é equipada com um misturador interno capaz de garantir a dissolução correta da substância antes de descarregar a bebida.

[0048] É claro que um especialista na arte pode realizar modificações na cápsula descrita acima, todas contidas no escopo de proteção, conforme definido pelas reivindicações a seguir.

Claims (10)

Reivindicações

1. Cápsula (1) para a preparação de bebidas por infusão ou solúveis para sistemas de extração a baixa pressão, compreendendo:

um copo (2) que define um volume interno (V) compreendendo uma parede inferior (21) destinada a ser perfurada pelo sistema de extração de bebida para descarregar a bebida, e uma parede lateral (22) que se estende desde a parede inferior (21) a uma borda inferior (23), e desde a borda inferior (23) até uma borda superior (24);

uma tampa (7), presa à borda superior (24), adaptada para fechar o copo (2) na parte superior e destinada a ser perfurada pelo sistema de extração para a injeção de um fluido de extração;

um disco de vedação (5) inserido no interior do copo (2) e preso na borda inferior (23), adaptado para dividir o volume interno (V) em um volume de contenção (VC) que contém ao menos uma substância alimentícia (11) a ser infundida ou dissolvida, e um volume de mistura (VM) para a mistura ideal da substância alimentícia (11) no fluido de extração, o dito disco de vedação (5) sendo adaptado primeiro para selar firmemente o volume de contenção (VC) na base e depois destacar da borda inferior (23) devido à pressão exercida pelo fluido;

um elemento de mistura (6) posicionado no interior do copo (2) entre o disco de vedação (5) e a parede inferior (21), dotado de uma pluralidade de porções de mistura (61, 62, 63) adaptadas para criar um vórtice no fluido para permitir uma mistura adequada da substância alimentícia (11).

2/2 coleta (62) definida por uma câmara (66) que se estende entre uma ampla abertura de entrada (661) e uma pluralidade de pequenas aberturas de saída (662), a dita câmara (66) sendo estendida por toda a altura do volume de mistura (VM).

2. Cápsula (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o elemento de mistura (6) compreender uma primeira porção de coleta e canalização (61), seguida por uma porção de queda e coleta (62) que termina em uma porção de mistura final (63).

3. Cápsula (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por o elemento de mistura (6) compreender uma primeira porção de coleta e canalização (61) que se estende por baixo do disco de vedação (5) na forma de uma coroa circular, cuja superfície é dotada de uma pluralidade de relevos (64).

4. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizada por o elemento de mistura (6) compreender uma porção de queda e

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5. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizada por o elemento de mistura (6) compreender uma porção de mistura final (63) definida entre as aberturas de saída (662) feitas na base do elemento de mistura (6) e a parede inferior do copo (2).

6. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizada por o elemento de mistura (6), inserido no volume de mistura (VM) do copo (2), definir uma câmara de saída anular e toroidal (26) entre os mesmos, a parede lateral (22) e a parede inferior (21) sendo adaptadas para receber um elemento de perfuração, do sistema de extração, para descarregar a bebida.

7. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizada por o elemento de mistura (6) ser uma estrutura rígida ou semi-rígida inserida no interior do copo (2) e repousar sobre a parede inferior (21).

8. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizada por o elemento de mistura (6) ser encaixado por interferência sob uma correspondente parte anular (29) fornecida no copo (2) por baixo da borda inferior (23).

9. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizada por o disco (5) ser posicionado entre o volume de contenção (VC) e a parede inferior (21), fixado abaixo da substância (11), na borda inferior (23), de forma fraca ou de maneira que se destaque da borda inferior (23) a uma pressão limiar entre 0,5 bar e 1 bar.

10. Cápsula (1) de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizada por compreender ainda um disco de filtro preso abaixo da substância (11), acima do disco de vedação (5), na borda inferior (23).