PT1967099E - Dispositivo para a preparação de um líquido alimentar a partir de uma cápsula - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"DISPOSITIVO PARA A PREPARAÇÃO DE DM LÍQUIDO ALIMENTAR A PARTIR DE UMA CÁPSULA" A presente invenção refere-se a um dispositivo para a preparação de um liquido alimentar a partir de uma cápsula. Em particular, a invenção refere-se à preparação de bebidas quentes ou frias a partir de cápsulas contendo um ou vários ingredientes alimentares.

Existem inúmeros sistemas para preparar bebidas a partir de cápsulas. O modo de inserir a cápsula na máquina deve ser, de um modo preferido, bastante directo, sem complicações e permitir, facilmente, a retirada da cápsula após utilização. O problema de determinados sistemas compreendendo meios de suporte de cápsula integrados na máquina resulta da dificuldade em evitar qualquer contacto entre a bebida e a máquina. Estes sistemas adaptam-se mal a uma utilização multibebidas devido ao contacto frequente da bebida com os meios de suporte da cápsula. Isso coloca, assim, problemas de contaminações cruzadas e problemas de higiene, em particular, com determinados ingredientes como o leite.

Existem, por conseguinte, sistemas compreendendo um porta-cápsulas amovível; isto é, destacável do resto do dispositivo de modo a resolver estes problemas. Outra vantagem é poder desembaraçar-se mais facilmente da cápsula, nomeadamente, quando esta continua cheia de líquido após extracção. Evita-se o 1 armazenamento de cápsulas contendo ainda líquido na máquina. Isso também facilita a substituição da cápsula e permite, por conseguinte, lavar ou limpar mais facilmente o porta-cápsulas, por exemplo, na máquina de lavar louça.

No pedido de patente wo 2006/082064, é descrito um dispositivo com um porta-cápsulas amovivel compreendendo um injector. O injector pode ser posicionado em diferentes locais relativamente à superfície da cápsula; o que permite optimizar a circulação do fluido no interior da cápsula e, por conseguinte, favorecer, por exemplo, a dissolução ou dispersão de determinados ingredientes. Este sistema continua a ser, no entanto, relativamente complexo e necessita um bom ajustamento entre a unidade de fluido da máquina e o injector do porta-cápsulas durante a ligação. A precisão do ajustamento é delicada e pode ser afectada durante a utilização do sistema. O sistema pode também colocar um problema de descolagem da cápsula em condições de pressurização ao nível da vedação da membrana, constituindo a superfície de injecção, contra os bordos do corpo da cápsula. Este fenómeno pode estar ligado à falta de força de aperto da vedação pelo suporte do injector ligado ao lado do porta-cápsulas onde as forças de aperto suportadas pelo suporte sobre os bordos da cápsula são mais fracas.

Os outros dispositivos existentes não permitem solucionar todos os problemas evocados em relação à invenção do pedido WO 2006/082064. O pedido de patente EP 1153561 Al refere-se a um dispositivo com uma gaveta móvel e uma unidade de injecção que se baixa de acordo com uma cinemática combinada de rotação e translação. O dispositivo compreende um único elemento de perfuração central e 2 a escolha do posicionamento do elemento de perfuração não é livre. 0 suporte de cápsula pode efectuar um movimento de translação, mas não é destacável em relação ao dispositivo e, por conseguinte, necessita de ser manipulado ou de um sistema de ejecção para permitir retirar a cápsula. 0 pedido de patente US 2003/066431 refere-se a uma máquina de café com uma gaveta móvel. A gaveta móvel também não é destacável. A unidade de injecção pode ser um suporte rotativo compreendendo uma ponta de injecção que é descida até à parte superior da cápsula. No entanto, o dispositivo não prevê um aperto estanque entre a cápsula e a unidade de injecção que permita a aplicação de pressões de extracção elevadas na cápsula. Esta máquina está, por conseguinte, adaptada, essencialmente, para uma utilização de percolação a baixa pressão. A patente US 3260190 refere-se a uma máquina de café utilizando cartuchos compreendendo uma gaveta destacável que se insere, por deslizamento, em calhas. Um sistema de alavancas permite aproximar e engatar meios de perfuração do cartucho. Estes meios de perfuração bloqueiam o cartucho na posição de funcionamento. O pedido de patente WO 97/43937 refere-se a um adaptador amovível para receber uma dose de café medida que se insere sob um distribuidor de água quente através de um sistema rotativo de baioneta e numa configuração estanque. O pedido de patente US 2003/0071056 refere-se a uma máquina de distribuição de bebidas compreendendo, uma gaveta na qual se 3 dispõe um cartucho que é furado por um injector móvel, sendo a vedação realizada directamente em torno do cartucho. 0 pedido de patente EP 1477092 refere-se a um aparelho para distribuir bebidas que compreende uma gaveta destinada a receber uma cápsula/saqueta para preparação de uma bebida que se insere, por deslizamento, numa posição de funcionamento e que é mantida nesta posição de funcionamento por meios de bloqueio activados pela pressão exercida pela gaveta aquando da inserção e situados na extremidade da gaveta. O pedido de patente EP 1486150 A2 refere-se a um aparelho para distribuir bebidas a baixa pressão compreendendo uma gaveta móvel numa unidade de injecção para receber um cartucho e associada a um dispositivo de ejecção do cartucho. A unidade de injecção compreende um injector móvel linearmente e que se baixa para perfurar o cartucho. A gaveta é imobilizada por meios de retenção que efectuam um bloqueio transversal para evitar, simplesmente, a sua retracção. No caso de pressões internas elevadas, há um risco de descolagem nos bordos de vedação da cápsula devido à ausência de aperto. O pedido de patente WO 2006/066624 refere-se a um aparelho para preparar bebidas a partir de uma embalagem, compreendendo um suporte de embalagem, compreendendo uma abertura para receber a embalagem e um elemento de tampa para fechar a abertura; sendo previstos meios de fecho e adaptados para deslocar o suporte de embalagem segundo uma direcção, em translação, a partir de uma posição aberta para uma posição fechada da abertura do suporte; sendo o suporte deslocado, mais particularmente, para a parte superior por meios de engrenagem e manivelas. 4 A maior parte dos dispositivos do estado da técnica não está adaptada para ser submetida a pressões elevadas. Determinados dispositivos que poderiam ser adaptados a uma pressão elevada defrontam-se, contudo, com problemas de estanquidade, de falta de aperto e de complexidade mecânica ligados à necessidade de realizar uma junção, simultaneamente estanque entre o sistema de injecção e suficientemente apertada para evitar uma retracção acidental do porta-cápsulas ou, ainda, para evitar uma descolagem acidental do porta-cápsulas. 0 problema de descolagem a pressão elevada pode conduzir a projecções de vapor ou de água a ferver ou, ainda, a uma explosão da cápsula.

Por outro lado, na maior parte dos sistemas da técnica anterior, a manutenção do aperto do suporte de cápsula no dispositivo é, habitualmente, obtida por uma compressão dos meios de estanquidade. Para evitar qualquer risco de remoção acidental do suporte de cápsula, nomeadamente se for destacável, quando pressurizado, é essencial aplicar um aperto suficiente entre este e o dispositivo. Um aperto considerável sobre o meio de estanquidade pode, por si só, provocar um afundamento da cápsula se o aperto for aplicável sobre a cápsula propriamente dita ou, ainda, uma deterioração bastante rápida do meio de estanquidade e, por conseguinte, das condições de estanquidade. Outro problema é que o fluido de injecção pode acabar por cobrir, em parte, a superfície externa da cápsula se a vedação se efectuar sobre os bordos da cápsula; o que não é muito higiénico. 0 objectivo da presente invenção é apresentar uma solução para estes problemas. A invenção resolve estes problemas, bem como é vantajosa 5 devido a: - uma disposição dos meios de injecção com a cápsula mais directa e proporcionando maior simplicidade e fiabilidade mecânica, - uma liberdade quanto à posição do ponto de injecção para uma utilização "multibebidas" de modo a poder facilitar, por exemplo, uma melhor dissolução de determinados ingredientes na cápsula, - uma disposição que obtém uma melhor estanquidade, quando a cápsula está pressurizada, de modo a facilitar os processos de extracção, de percolação, de dissolução e/ou a criação de espuma, - uma disposição que reduz os riscos de rompimento ou descolagem da cápsula e, por conseguinte, sendo, assim, mais seguros para o utilizador e - uma melhor higiene com um contacto reduzido entre liquido e as superfícies externas da cápsula ou as superfícies do porta-cápsulas.

Para isso, a invenção é baseada de acordo com um primeiro princípio geral consistindo em prever um porta-cápsulas, de concepção mais simples, ou seja: sem meio de injecção próprio, que se insere no dispositivo numa posição de inserção, seguidamente, por meios de injecção do fluido na cápsula que são suportados, inteiramente, pela unidade de abastecimento de fluido do dispositivo e que são móveis em engate com a cápsula; estando os meios de estanquidade previstos, então, em associação com os meios de injecção de modo a realizar uma vedação directa entre os meios de injecção e a cápsula e um aperto dissociado dos meios de estanquidade por meios que realizam um aperto suficientemente eficaz contra a cápsula e o porta-cápsulas em relação à unidade de injecção para suportar a pressão na cápsula e evitar, nomeadamente, os riscos ligados à descolagem da cápsula. 6

Mais particularmente, a invenção refere-se a um dispositivo para a preparação de um liquido alimentar a partir de uma cápsula de acordo com a reivindicação 1 independente.

De um modo preferido, a superfície de aperto está disposta para se ajustar, pelo menos, ao limite da margem de vedação da parede de injecção da cápsula de modo a impedir uma descolagem possível da referida vedação da cápsula sob pressão ou, pelo menos, reduzir o risco de uma tal descolagem. A pressão exercida pelo meio elástico de estanquidade contra a cápsula é, de um modo preferido, uma pressão de estanquidade essencialmente axial obtida por compressão do meio elástico de estanquidade sobre a superfície de injecção da cápsula. A pressão realizada pelo meio de estanquidade exerce-se, pelo menos, sobre a parte da superfície de injecção situada imediatamente em torno do ponto de injecção.

De acordo com um princípio da invenção, a função de aperto exercida sobre a margem da cápsula e contra o porta-cápsulas e a função de vedação contra a cápsula são dissociadas. Deste modo, também é possível obter uma estanquidade sobre uma parte flexível da cápsula, como sobre a sua membrana superior, sem, no entanto, a rasgar, pelo menos, para além da abertura necessária para executar a injecção do fluido na cápsula e realizar um aperto eficaz contra uma parte mais rígida da cápsula, nomeadamente, contra a sua margem de vedação. A estanquidade pode, assim, ser obtida sem esforço excessivo e em parte, pelo menos, pelas forças que se exercem na cápsula devido à pressão do fluido na cápsula. Em particular, quando a cápsula possui uma parede de injecção flexível, tal como uma membrana flexível, 7 esta é afastada em direcção dos meios de estanquidade que envolvem os meios de injecção.

Compreende-se, por conseguinte, que as forças de aperto podem ser adaptadas para realizar um aperto eficaz que evita os problemas de descolagem, no entanto, sem excessos, pelo facto de a vedação poder efectuar-se, em parte, pela pressão do fluido na cápsula.

De acordo com um modo possível, o meio elástico de estanquidade estende-se por uma superfície do suporte de injecção destinada a cobrir toda a superfície de injecção da cápsula. Consequentemente, não somente a estanquidade é realizada localmente em torno do ponto de injecção, mas em toda a parede de injecção da cápsula. A vantagem é que se assegura uma estanquidade, mesmo para cápsulas defeituosas, por exemplo, devido a uma perfuração realizada acidentalmente na parede de injecção da cápsula; o que pode acontecer quando a parede é uma membrana perfurável.

De acordo com um modo possível, o meio elástico de estanquidade estende-se também na parte de aperto do suporte de injecção contra a margem da cápsula e/ou do porta-cápsulas. Por isso, também se possibilita uma correcção das folgas mecânicas das peças de aperto do dispositivo, bem como das variações devidas às tolerâncias dimensionais da margem da cápsula aquando do aperto pela elasticidade proporcionada pelo referido meio elástico.

De acordo com um modo possível, o suporte de injecção compreende, também, uma parte de engate em relevo prevista para impelir uma parede flexível da cápsula para o interior da 8 cápsula. Como será explicado mais tarde, esta disposição serve para reduzir o risco de ressurgência ou jacto brutal de liquido sob pressão através da cápsula aquando do desengate dos meios de injecção com a cápsula.

De acordo com um modo possível da invenção, os meios de injecção são, de um modo preferido, móveis segundo uma trajectória rectilínea. Esta configuração permite uma boa associação dos meios de injecção com a cápsula e uma estanquidade controlando melhor, por exemplo, as dimensões do/dos ponto (s) de injecção executado(s) na cápsula.

Neste caso, os meios de injecção são deslocados segundo uma direcção rectilínea e sensivelmente perpendicular à superfície de injecção da cápsula.

De acordo com um aspecto da invenção, de modo a melhorar a dissolução e/ou molhagem dos ingredientes contidos na cápsula, os meios de injecção estão localizados numa região descentrada em relação ao eixo central da abertura do porta-cápsulas para receber a cápsula. Deste modo, o fluido pode criar uma circulação mais enérgica na cápsula com mais turbulência em relação a uma implantação central ou, ainda, uma implantação compreendendo vários pontos de injecção repartidos uniformemente sobre a superfície de injecção da cápsula.

Os meios de injecção podem ser formados, pelo menos, por uma ponta de injecção solidária com o suporte de injecção. De acordo com um modo preferido, utiliza-se uma única ponta de injecção para injectar o fluido sob pressão através da parede da cápsula. Isto é vantajoso porque é necessária apenas uma força de perfuração reduzida, ao contrário dos meios de injecção 9 multipontas e é, por conseguinte, uma vantagem, nomeadamente para a perfuração de paredes de cápsula contendo polímeros resistentes à perfuração. A superfície de injecção também pode ser perfurada correctamente pela ponta e o fluido é injectado directamente na cápsula através da ponta ou contra as superfícies da ponta. Esta disposição também permite limitar a zona a vedar devido ao carácter pontual da injecção. De um modo preferido, a ponta de injecção, sobressai em relação à superfície de engate do suporte de injecção para penetrar na cápsula por engate da superfície do suporte de injecção com a cápsula.

De um modo preferido, a ponta de injecção é atravessada por uma conduta para a condução do líquido. 0 orifício da conduta pode estar disposto no eixo da conduta ou ligeiramente inclinado de modo a dirigir o jacto em direcção ao fundo e de modo descentrado na cápsula. Este dispositivo facilita a obtenção da estanquidade em torno do meio de injecção, mais precisamente, em torno da conduta. No entanto, é possível conceber uma conduta de condução do líquido e uma ponta que sejam colocadas separadamente e um meio que assegure a estanquidade e que envolva, ao mesmo tempo, a ponta e a entrada de fluido na cápsula. O meio elástico de estanquidade pode ser tornado elástico pela sua forma e/ou pelo material constitutivo do referido meio. 0 meio elástico local de estanquidade é, de um modo preferido, um meio em material elastomérico. 10 0 meio local de estanquidade é, de um modo preferido, um anel em material de borracha elástica ou silicone envolvendo a base da referida ponta de injecção. 0 meio local de estanquidade pode ser uma camada externa cobrindo total ou parcialmente o suporte de injecção.

Numa alternativa possível, o meio elástico de estanquidade pode fazer parte integrante da superfície de injecção da cápsula.

De um modo preferido, a superfície da cápsula na qual o meio de estanquidade está disposto também é flexível. Pode, de um modo vantajoso, tratar-se de uma membrana perfurável. A flexibilidade pode permitir compensar as folgas e irregularidades de superfície e, assim, aumentar a eficácia da estanquidade.

De um modo geral, os meios complementares de inserção do porta-cápsulas e da unidade de abastecimento de líquido compreendem nervuras e ranhuras de orientação que permitem a inserção do porta-cápsulas, por deslizamento, na unidade de abastecimento de líquido.

Os meios de injecção e o suporte móvel podem ser solidários de modo fixo entre si e, por conseguinte, serem deslocados em conjunto.

De acordo com um primeiro modo possível, o suporte móvel é deslocado segundo uma trajectória rectilínea e sem rotação axial. Os meios de accionamento do suporte móvel podem ser dispostos de modo guiar o suporte móvel de um modo sensivelmente 11 linear e sem movimento de rotação. As vantagens são assegurar um engate preciso dos meios de injecção na cápsula e poder, assim, obter uma estanquidade local resistente à pressão existente na cápsula. Esta configuração também permite escolher o posicionamento relativo dos meios de injecção em relação à superfície de injecção de cápsula, nomeadamente de um modo descentrado.

De acordo com uma outra forma de realização, o suporte movimenta-se segundo uma trajectória curvilinea compreendendo, ao mesmo tempo, uma componente axial e uma componente em rotação. Em particular, o suporte móvel é articulado segundo um eixo sensivelmente paralelo ao plano transversal do referido suporte móvel e está situado sobre um lado do referido suporte. 0 eixo pode também ser efectuar um movimento de translação segundo uma direcção longitudinal. A amplitude de deslocação longitudinal pode ser curta, da ordem de 5 a 20 mm. Por exemplo, um bordo do suporte móvel pode ser articulado por meios de articulação sobre uma base fixa da unidade de abastecimento segundo um eixo de rotação móvel em translação em, pelo menos, uma abertura existente na base. Uma vantagem desta configuração é que permite um ajustamento mais tolerante entre o suporte de injecção e o porta-cápsulas e também permite reduzir o número de peças.

De acordo com uma forma de realização, o suporte de injecção é móvel em relação a uma base fixa da unidade de abastecimento. Neste caso, os meios de injecção são montados, por exemplo, no suporte, de modo fixo; sendo o suporte móvel relativamente à cápsula e ao porta-cápsulas, depois de se encontrar na posição de inserção. 12 0 suporte móvel está, de um modo geral, associado a meios de aperto do suporte móvel de injecção previstos para deslocar os meios de injecção relativamente ao porta-cápsulas que está fixo em posição de inserção na base, a partir de uma posição afastada dos meios de injecção, permitindo a inserção prévia do porta-cápsulas na unidade de abastecimento, numa posição de injecção, por aproximação dos meios de injecção contra a cápsula e/ou o porta-cápsulas e permitir, assim, o engate dos meios de injecção com a cápsula.

De acordo com uma caracteristica, os meios complementares de inserção permitem a inserção do porta-cápsulas na unidade de abastecimento segundo uma direcção linear e distinta da direcção de deslocamento do suporte móvel ou dos meios de injecção.

Esta direcção de inserção do porta-cápsulas pode ser, de um modo vantajoso, ligeiramente inclinada em relação ao plano horizontal e de modo a inclinar a parede de injecção da cápsula e a colocar o ponto de injecção na parte da parede de injecção da cápsula sensivelmente mais elevado relativamente ao centro da cápsula. Uma vantagem é reduzir o risco de ressurgência de liquido sob pressão no momento do desengate, mantendo o ponto de injecção acima do nível de líquido que permanece na cápsula. Assim, os meios de inserção do porta-cápsulas podem ser configurados para uma inserção do porta-cápsulas na unidade de abastecimento segundo um ângulo de inclinação compreendido entre cerca de 2 e 25 graus, de um modo preferido, entre 5 e 10 graus. No entanto, o ângulo não deve ser demasiado grande para também evitar um escoamento do líquido para fora da cápsula por gravidade no momento do desengate do meio de injecção em relação à cápsula. 13

De um modo preferido, os meios de accionamento compreendem uma ligação articulada ou um excêntrico impulsionada/o por uma alavanca manual ou um motor.

De acordo com uma outra forma de realização da invenção, os meios de injecção são accionados directamente por uma alavanca móvel, passivel de ser deslocada de modo rotativo, sobre uma base da unidade de abastecimento. Os meios de injecção fazem parte de um elemento de suporte que é guiado, em deslocamento, pela base. Assim, o deslocamento da alavanca em rotação acciona os meios de injecção. A alavanca móvel pode ser bloqueada contra a base, em posição de injecção dos meios de injecção com a cápsula.

De acordo com uma forma de realização, a base e o porta-cápsulas compreendem meios complementares de inserção configurados para bloquear e assegurar um aperto do porta-cápsulas, em posição de inserção, por efeito da injecção do fluido sob pressão na cápsula. Mais precisamente, a base e o porta-cápsulas compreendem meios complementares de forma angular que são configurados para manter, firmemente, o porta-cápsulas em posição de inserção sob o efeito conjugado das forças de fricção exercidas pelos meios complementares e da pressão interna exercida na cápsula devido à injecção do fluido na cápsula. Por outras palavras, os meios complementares de inserção formam os meios de aperto e são "autoblocantes" sob o efeito da pressão de injecção. Esta configuração permite simplificar o dispositivo mecânico e oferece mais segurança evitando qualquer possibilidade de desengate do porta-cápsulas enquanto uma determinada pressão se exercer no sistema. 14

De acordo com uma característica, a unidade de abastecimento é aberta para baixo para receber o porta-cápsulas que se estende por uma parte de parede(s) livre(s) para suportar a cápsula em direcção à zona de serviço e para permitir o escoamento do líquido a partir da cápsula sem entrar em contacto com 0 dispositivo fora do porta-cápsulas. Assim, de acordo com a disposição do porta- cápsulas no dispositivo , é possível um escoamento directo a partir da cápsula sem entrar em contacto com uma superfície não destacável do dispositivo. De acordo com uma configuração do porta-cápsulas, o porta-cápsulas compreende um invólucro para receber a cápsula que termina, pelo menos, numa abertura colocada no fundo do referido invólucro. A abertura está prevista para ser suficientemente larga para evitar o contacto com o líquido distribuído e eventuais projecções ligadas às turbulências durante a distribuição do líquido através da cápsula.

Breve Descrição das figuras

Outras características e vantagens da presente invenção surgirão durante a leitura da descrição que se segue, dada a título de exemplo não limitativo e recorrendo aos desenhos anexos nos quais: A figura 1 é uma vista simplificada geral de um sistema de preparação de líquido de acordo com a invenção; A figura 2 mostra uma vista em perspectiva do dispositivo de acordo com uma primeira forma de realização, em particular, da unidade de abastecimento em posição aberta e do porta-cápsulas em posição destacada; 15 A figura 3 mostra uma vista em perspectiva como na figura 2, com o porta-cápsulas em posição de inserção e a unidade de abastecimento em posição aberta; A figura 4 mostra uma vista em perspectiva como nas figuras 2 e 3, em posição fechada da unidade de abastecimento, ou seja, em posição de injecção; A figura 5 mostra uma vista em corte transversal segundo o plano P da figura 4; A figura 6 mostra uma outra vista em perspectiva de um pormenor do dispositivo; A figura 7 mostra uma primeira parte de uma estrutura de regulação da força de aperto do dispositivo contra a cápsula; A figura 8 mostra uma segunda parte complementar da estrutura de regulação da força de aperto do dispositivo; A figura 9 mostra uma vista em perspectiva do dispositivo de acordo com uma segunda forma de realização, em particular, da unidade de abastecimento em posição aberta e do porta-cápsulas em posição destacada; A figura 10 mostra uma vista em corte transversal segundo o eixo mediano longitudinal do porta-cápsulas da figura 9; A figura 11 mostra uma vista em perspectiva como na figura 9, com o porta-cápsulas em posição de inserção; 16 A figura 12 mostra uma vista em corte transversal da figura 11; A figura 13 mostra uma vista em perspectiva do dispositivo de acordo com uma terceira forma de realização, em particular, com a unidade de abastecimento em posição aberta e o porta-cápsulas em posição destacada; A figura 14 mostra uma vista de baixo e em perspectiva do dispositivo de acordo com a terceira forma de realização; A figura 15 mostra uma vista em corte transversal segundo o eixo mediano longitudinal do porta-cápsulas da figura 13 em posição de inserção do porta-cápsulas antes do fecho da unidade de injecção; A figura 16 mostra uma vista em corte transversal de acordo com a terceira forma de realização em posição de fecho da unidade de abastecimento; A figura 17 mostra uma vista em perspectiva do dispositivo de acordo com uma quarta forma de realização, em particular, com a unidade de abastecimento em posição aberta e o porta-cápsulas em posição destacada; A figura 18 mostra uma vista em perspectiva do dispositivo da figura 16 em modo de inserção do porta-cápsulas antes do fecho da unidade de abastecimento; A figura 19 mostra uma vista em corte segundo o eixo mediano longitudinal da figura 18 em posição de fecho da unidade de abastecimento. 17

Descrição pormenorizada da invenção A figura 1 mostra, numa forma simplificada, um sistema para a distribuição de líquidos preparados a partir de cápsulas compreendendo um dispositivo ou aparelho 1 e cápsulas 10 adaptadas ao referido dispositivo. O líquido pode ser uma bebida quente ou fria, tal como café, cappuccino ou chá, ou outra preparação alimentar, tal como molhos, sopas ou outros.

Cada cápsula contém um ou vários ingredientes alimentares sob forma sólida, líquida, em gel ou pastosa. Pode tratar-se, por exemplo, de pó de café torrado moído, café solúvel, leite em pó ou concentrado líquido de leite, cacau ou chá em folha ou sob forma solúvel. A cápsula é, de um modo vantajoso, do tipo da descrita na patente EP1472156B1. Em particular, a cápsula pode compreender uma parede 3 de injecção sob a forma de uma membrana flexível através da qual é injectado o fluido (ou seja, uma quantidade de água quente ou fria) a partir da unidade de abastecimento e uma conduta 44 destinada a guiar o líquido preparado directamente para a chávena. A membrana pode estar unida a um bordo de vedação do corpo da cápsula. A cápsula pode compreender uma câmara interna estanque ao ar contendo os ingredientes. A câmara pode ser perfurada sob o efeito da subida de pressão do fluido injectado na câmara para deixar passar o líquido preparado. A perfuração pode fazer-se por meios de perfuração intrínsecos da cápsula em associação com, pelo menos, uma membrana interna da câmara. A perfuração pode efectuar-se por deformação da membrana interna contra os meios de perfuração até atingir a tensão de ruptura do material da membrana. Uma vantagem da cápsula é poder realizar uma extracção, dissolução ou percolação sob uma pressão 18 controlada, da ordem dos 5 a 20 bar, no interior da cápsula, atrasando o escoamento dos ingredientes e melhorando a interacção dos ingredientes com o fluido sob pressão. Este principio permite criar mais espuma que com processos de percolação a baixa pressão. Outra vantagem é poder, ao mesmo tempo, limitar o contacto entre o liquido e o dispositivo, tal como descrito na patente EP1472156B1. Obviamente, a invenção não está limitada à utilização da cápsula de acordo com esta patente. Por exemplo, a membrana e os meios de abertura podem ser substituídos por um elemento filtrador, por exemplo, tal como um filtro de papel e/ou de plástico e um suporte de filtro compreendendo canais de recolha e/ou aberturas de distribuição do líquido.

Na presente descrição, o termo "fluido de injecção" refere-se, essencialmente, a água quente ou fria ou, ainda, a uma mistura de água e de ar. O dispositivo pode compreender uma estrutura 40 na qual é montada uma unidade 2 de abastecimento de fluido sob pressão e compreende um porta-cápsulas 6 destacável do dispositivo. Sob o porta-cápsulas está disposta uma zona 41 de serviço que compreende, por exemplo, um suporte 42 de chávena. O dispositivo compreende, além disso, uma reserva de água, tal como um reservatório amovível, associada a uma bomba, um aquecedor de água e um circuito de fluido que permite alimentar a unidade 2 de abastecimento de fluido com água quente e/ou fria de acordo com as necessidades. O dispositivo compreende ainda um meio de comando, mais ou menos sofisticado, permitindo ao utilizador seleccionar, de acordo com uma escolha selectiva e preestabelecida, várias opções de preparações quentes e/ou frias e/ou vários volumes de bebidas a distribuir. O meio de comando 19 pode ser associado a um controlador que comanda, selectivamente, o arranque da bomba, o aquecedor de água e a(s) válvula (s) associada(s) ao circuito de fluido. 0 meio de comando pode ser um meio do tipo alavanca ou um ou vários botões de comando.

As figuras 2 a 6 mostram uma primeira forma de realização do dispositivo de acordo com a invenção. 0 porta-cápsulas 6 e a unidade 2 de abastecimento de fluido sob pressão compreendem meios 7 complementares de inserção, configurados para permitir a inserção do porta-cápsulas 6 segundo uma direcção A privilegiada, na unidade. Os meios 7 são tais que 0 porta-cápsulas pode ser destacado do dispositivo. Por "destacável", entende-se que o porta-cápsulas não está ligado em posição "destacada" ao dispositivo, em particular, à unidade 7 de abastecimento, por nenhum meio de ligação permanente e pode ser transportado livremente para esvaziar a sua cápsula depois desta ser utilizada e para ser recarregado com uma nova cápsula 10. O porta-cápsulas pode, assim, ser lavado ou limpo facilmente de modo a eliminar qualquer residuo alimentar da sua superfície.

No entanto, a invenção também se pode referir a um porta-cápsulas não destacável em relação ao dispositivo ou à unidade de abastecimento, mas podendo ser inserido a partir de uma posição de gaveta aberta na unidade de abastecimento. Uma configuração "de gaveta aberta" significa que o curso do porta-cápsulas é parado, aquando da abertura por deslizamento, por meios de batente que permitem a introdução de uma cápsula sem ser necessário retirar completamente o porta-cápsulas. Deve compreender-se que o porta-cápsulas pode estar também configurado de modo a adoptar uma posição de gaveta aberta e ser destacável se necessário. 20

Os meios 7 complementares de inserção do porta-cápsulas na unidade de abastecimento podem ter diferentes formas. Os meios complementares são, de um modo preferido, configurados para permitir uma inserção directa e sensivelmente linear do porta-cápsulas na unidade de abastecimento por simples empurrão do utilizador sobre o porta-cápsulas na direcção A de inserção. 0 porta-cápsulas fica posicionado numa posição de referência na unidade de abastecimento antes do deslocamento e engate dos meios de injecção na cápsula.

De acordo com um modo prático possivel, os meios de inserção compreendem nervuras 18 de orientação e ranhuras 19 de orientação complementarmente formadas, respectivamente, nos lados do porta-cápsulas 6 e nos lados internos da base 20 da unidade de abastecimento. Os referidos meios de inserção estendem-se lateralmente e, de um modo preferido, segundo uma direcção sensivelmente horizontal ou ligeiramente inclinada em relação à horizontal (Por exemplo, com apenas alguns graus).

Do lado da unidade 2 de abastecimento de fluido, a base 20 está fixa ao dispositivo de modo inamovível. Nesta base 20 é montado um suporte 4 de injecção sob forma de disco que é móvel relativamente à base. O suporte de injecção, dito "suporte móvel" no resto da descrição de acordo com esta forma de realização, desloca-se sob o efeito de meios 22 de accionamento que fazem parte dos meios de aperto ao longo da base e de acordo com uma cinemática sensivelmente linear e sem rotação neste primeiro caso. Numa configuração preferida desta primeira forma de realização da invenção, a trajectória do suporte móvel é inteiramente linear. 21 0 suporte 4 móvel compreende meios 5 de injecção que, de um modo preferido, estão posicionados de modo descentrado em relação ao eixo 0 central do suporte móvel e do centro 01 da superfície de injecção da cápsula quando esta está na posição de injecção no dispositivo. 0 deslocamento meramente axial e linear do suporte móvel gera um engate igualmente axial e linear dos meios de injecção com a cápsula. Esta disposição facilita uma perfuração ou contacto com a cápsula que é perfeitamente controlada/o. Em particular, em caso de perfuração pelos meios de injecção da cápsula, as dimensões e a geometria do orifício de perfuração da cápsula pelo meio de perfuração são definidas com mais precisão. Pode-se, então, garantir uma estanquidade de modo local, isto é, em torno dos meios de injecção e entre estes e a superfície da cápsula. Pode-se, também, garantir boas condições de pressão na cápsula sem risco de fuga, mantendo, ao mesmo tempo, um mecanismo de fecho simples e pouco volumoso. 0 suporte 4 móvel é, assim, guiado, quando se desloca, segundo uma direcção vertical e perpendicular à direcção de inserção do porta-cápsulas 6, por meios 21 de orientação em translação. Estes meios podem compreender duas ranhuras 23 de orientação formadas ao longo de, pelo menos, dois ramos 24, 25 da base fixa na qual desliza, pelo menos, uma haste, de um modo preferido, duas hastes 27, 28 no interior de cada ranhura 23, como mostrado na figura 6. As ranhuras estão dispostas de um modo sensivelmente vertical ao longo dos ramos. As hastes 27, 28 poderiam ser substituídas por uma única protuberância de forma alongada e disposta no sentido das ranhuras. 22 0 accionamento do suporte móvel desde a sua posição aberta, ou seja, afastada do porta-cápsulas (figura 3), para a sua posição de injecção (figura 4) é realizado por um sistema 22 de accionamento. Podem conceber-se diferentes sistemas de accionamento. De acordo com o modo representado, o meio de accionamento é uma ligação 29 articulada associada a uma alavanca 30 manual. Num modo automatizado, a alavanca poderia ser substituída por um motor. De um modo preferido, os sistemas de accionamento estão situados verticalmente por cima do suporte móvel e estão unidos à base. Mais precisamente, a alavanca 30 compreende dois braços 86, 87 espaçados lateralmente e articulados, por um lado, à extremidade dos dois ramos 24, 25 da base fixa por dois eixos 44, 45 fixos espaçados lateralmente e, por outro lado, a um par de braços 31, 32 da ligação articulada por dois outros eixos 46, 47 móveis. O par de braços 31, 32 é, ele próprio, articulado sobre o suporte 4 móvel na forma de disco por dois eixos que se prolongam exteriormente para dentro das aberturas pelas hastes 27.

Deve salientar-se que o sistema 22 de accionamento está, de um modo preferido, associado a um meio de tracção elástico (não representado). O meio de tracção elástico pode ser associado à alavanca e/ou à ligação articulada de modo a substituir automaticamente o suporte de injecção em posição elevada ou afastado do porta-cápsulas na ausência de forças de reacção exercidas sobre os meios de accionamento pelos bordos comprimidos da cápsula permitindo o bloqueio do suporte pelos meios de accionamento e de bloqueio. Como exemplo de meio de tracção elástico, prevê-se uma mola sobre o eixo 44 de articulação e/ou o eixo 45 para conduzir a alavanca, automaticamente, para a posição elevada, de acordo com a figura 2, na ausência quer do porta-cápsulas quer de cápsula no 23 porta-cápsulas . A figura 5 mostra o pormenor da unidade de abastecimento de fluido e a disposição do porta-cápsulas em posição de injecção.

De acordo com uma forma preferida da invenção, os meios 5 de injecção são de modo intrusivo na cápsula. Podem compreender, por exemplo, uma ponta 13 de injecção solidária com o suporte 4 móvel que perfura a face superior da cápsula. A ponta é atravessada por uma conduta 14 de condução do liquido para a cápsula. A ponta de injecção prolonga-se através do suporte e do lado oposto à cápsula por um ou vários conectores 49. Um dos conectores pode compreender uma derivação em duas entradas 50, 51 separadas permitindo um abastecimento de fluido quente e um abastecimento de fluido à temperatura ambiente ou fria. As entradas estão ligadas a tubos flexíveis de abastecimento ligados, quanto a eles, ao resto do circuito de fluido. A selecção de fluido quente ou frio para alimentar os meios de injecção pode ser realizada por uma ou várias válvulas (não representadas). Como mostrado na figura 5, a ponta de injecção termina num orifício de secção reduzida, de um modo preferido, inferior a 0,5 mm, permitindo dirigir um jacto de líquido a grande velocidade para o interior da cápsula. De um modo preferido, o orifício está dirigido axialmente em relação à conduta 14 e em direcção ao fundo da cápsula. A posição descentrada, a direcção e a elevada velocidade do jacto contribuem para gerar uma circulação turbulenta do fluido no interior da cápsula e, por conseguinte, visam melhorar a dissolução ou a dispersão de determinados ingredientes incluindo com a água fria como fluido injectado. 24

De acordo com uma possibilidade da invenção, a estanquidade pode ser obtida sobre uma superfície restrita, localmente e em torno do ponto de injecção, através da superfície da cápsula ou sobre toda a superfície de injecção da cápsula. Esta abordagem permite, entre outras coisas, reduzir a força mecânica necessária para o fecho estanque do sistema, resistindo, ao mesmo tempo, a fortes pressões na cápsula (por exemplo, da ordem de 5 a 20 bar) e limitar a complexidade mecânica do dispositivo. Para uma estanquidade local, o meio de injecção compreende um meio 16 de estanquidade sob a forma de um anel elástico envolvendo a base 17 da ponta de injecção. O anel de estanquidade pode ter uma espessura compreendida entre 0,2 e 3 mm, de um modo preferido, entre 0,5 e 2 mm. O seu diâmetro depende do diâmetro da parte intrusiva da ponta de injecção. Tem, de um modo preferido, de 1,5 a 30 vezes o diâmetro da ponta de injecção, de um modo preferido, entre 2 e 15 vezes o seu diâmetro. Pode prever-se uma ou várias ranhuras circulares entre a base da ponta e o anel de estanquidade para melhorar a estanquidade.

De acordo com outra possibilidade da invenção, a vedação faz-se sobre toda a superfície da cápsula. É, então, previsto que toda a superfície de contacto do suporte 4, incluindo a região local em torno da ponta 13 de injecção, seja fabricada com um material elástico de estanquidade, tal como um material elastomérico ou silicone. Neste caso, o anel 16 é substituído por toda a estrutura elástica da superfície inferior do suporte. O anel de estanquidade ou, ainda, a superfície inferior elástica do suporte de injecção pode ser em material elastomérico, em silicone ou em material plástico de dureza 25 reduzida e elasticamente flexível. Deve compreender-se que a face de injecção da cápsula também pode ser flexível. A superfície pode ser, à partida, ligeiramente convexa devido à presença de gás contido na cápsula e, seguidamente, deforma-se, neste caso e em parte, sob o efeito da pressão mecânica axial exercida pelo meio 16 de estanquidade. A estanquidade por compensação das folgas é obtida pela associação do meio 16 de estanquidade e pela deformação da face de injecção da cápsula. A deformação da face de injecção intervém no momento de pressurização da cápsula pelo fluido de injecção. Criam-se, então, forças internas de impulso na cápsula em direcção ao meio de estanquidade para encostar a superfície 10 da cápsula contra o referido meio.

Devido à estanquidade obtida pelo anel 16 ou superfície elástica do suporte, o fluido injectado sob pressão através da ponta de injecção é bloqueado directamente ao nível da base do orifício aberto pela ponta, ou na sua proximidade imediata e, por conseguinte, não pode, surgir entre a superfície 10 da cápsula e a do suporte 4 móvel. Reduzem-se, também, as superfícies do dispositivo em contacto com o líquido, evitando possíveis subidas de líquido. O sistema é, assim, vedado em relação ao porta-cápsulas e, de modo independente do aperto do porta-cápsulas propriamente dito no dispositivo.

De acordo com uma característica já evocada, o suporte 4 móvel de injecção e os seus meios de injecção podem ser bloqueados em posição de injecção pelos meios de aperto, em particular, o sistema 22 de accionamento de acordo com uma parte 60 de aperto, quando o porta-cápsulas contém uma cápsula e o porta-cápsulas é inserido na unidade de abastecimento de fluido. O suporte 4 móvel compreende uma parte 60 de superfície de 26 aperto que se apoia numa margem 34 da cápsula. A margem 34 está, ela própria, apoiada nos bordos 40 de suporte ou aperto do porta-cápsulas. A margem fica, por conseguinte, comprimida entre a parte 60 e os bordos 40 do porta-cápsulas. Os meios de accionamento, em particular, a ligação articulada accionada pela alavanca, exercem, por conseguinte, forças de aperto em compressão que são transmitidas pelo suporte 4 móvel à margem da cápsula. O bloqueio da ligação articulada obtido pela passagem do ponto "duro" desta faz-se quando uma cápsula está, por conseguinte, presente no porta-cápsulas, criando, assim, uma sobreespessura necessária para forçar a passagem do ponto "duro" da ligação articulada e, por conseguinte, obter uma posição estável de aperto do suporte. Este aperto é importante para permitir assegurar uma segurança na imobilização do porta-cápsulas no modo de funcionamento sob pressão de fluido na cápsula. O aperto também contribui para manter, firmemente, a margem 34, na qual se aplica a vedação da membrana 3, sobre o corpo da cápsula sem risco de descolagem da sua membrana 10 em relação à margem do corpo da cápsula.

De acordo com um modo possível, no caso de ausência de cápsula ou de porta-cápsulas, o abaixamento do suporte 4 móvel através da alavanca que age sobre a ligação articulada não gera apoio e, por conseguinte, não gera forças de reacção suficientes sobre a ligação articulada. Devido à presença de um meio de tracção elástico em associação com a alavanca e/ou a ligação articulada, a alavanca oscila em direcção à reabertura; o que faz subir a ligação articulada a partir do momento em que mais nenhum apoio é exercido sobre a alavanca pelo utilizador. É, por conseguinte, impossível manter o suporte móvel em posição estável, em baixo, quando o porta-cápsulas é retirado ou a cápsula não está engatada no porta-cápsulas. Este é, por 27 conseguinte, conduzido até à posição de abertura; permitindo, assim, a libertação do porta-cápsulas ou a inserção do porta-cápsulas com a sua cápsula no dispositivo.

Num outro modo possível, mesmo no caso de ausência de cápsula no porta-cápsulas, possibilita-se o aperto do suporte 4 móvel contra o porta-cápsulas de modo estanque. A vedação é efectuada pela aplicação da superfície 60 de aperto, de um modo preferido, em material flexível (elastómero ou equivalente) contra os bordos superiores do porta-cápsulas. Uma vantagem é, assim, poder fechar o dispositivo, mesmo em caso de ausência de cápsula no dispositivo, para limpar o conjunto. O porta-cápsulas protege, neste caso, o utilizador contra eventuais projecções de água a ferver durante a limpeza.

De acordo com um princípio da invenção, compreende-se que os esforços de aperto sobre o porta-cápsulas na unidade de abastecimento não são suportados directamente pelo meio de estanquidade que age em torno da ponta de injecção. Trata-se de uma vantagem dado que a função de vedação é dissociada da função de aperto do porta-cápsulas na unidade; tendo esta última, como função, evitar um possível desengate do porta-cápsulas quando o dispositivo está sob pressão. Isso também permite obter a estanquidade sobre uma parte flexível da cápsula e mais perto do ponto de injecção sem estar a arriscar a ruptura da superfície de injecção da cápsula, nomeadamente quando esta é uma membrana flexível. Resulta daí que o meio de estanquidade também é menos solicitado em compressão e, por conseguinte, conserva mais tempo as suas propriedades de resiliência e, por conseguinte, de estanquidade.

Naturalmente, os meios de accionamento e de bloqueio do 28 suporte móvel poderiam ser de uma outra natureza diferente da ligação articulada. Poderia tratar-se de um excêntrico ou de uma série de engrenagens. A espessura do suporte móvel pode ser regulada por meios de regulação. A regulação pode ser necessária para assegurar o bom funcionamento dos meios de accionamento tendo em conta os fenómenos de desgaste, de tolerâncias, de possível dilatação devida ao calor, em diferentes componentes constitutivos do sistema, nomeadamente, a cápsula e o dispositivo propriamente dito. A regulação permite, por exemplo, regular a força de passagem necessária para fazer passar o ponto "duro" da ligação articulada. Os meios de regulação permitem regular a força de fecho dos meios de accionamento e influenciam, por conseguinte, a força exercida pelos meios de injecção contra a superfície da cápsula para assegurar uma boa estanquidade sob condições de pressões elevadas na cápsula. Os meios de regulação permitem regular, do modo mais fino possível, a sensação de fecho para o utilizador. 0 utilizador deve, assim, ter a sensação de um fecho correcto e em segurança, mas, igualmente, sem esforços excessivos. 0 meio de regulação pode compreender um jogo de cunhas com espessuras variáveis da placa do suporte móvel, por exemplo, como mostrado nas figuras 7 e 8. De acordo com uma realização preferida, um jogo de cunhas é formado pela associação de uma primeira estrutura 61 de fixação pertencendo a uma primeira parede 62 e uma segunda estrutura 63 de fixação pertencendo a uma segunda parede 64 do suporte móvel. As figuras 5, 7 e 8 mostram o princípio. As duas paredes 62, 64 têm a forma de disco. Uma terceira parede 68 inferior serve de suporte à parede 64. A parede 64 inferior é montada de modo a poder ser regulada, 29 em rotação, em relação à parede 62 superior que é fixa. A parede 62 compreende um pino 65 central no qual a parede 64 se insere por um furo 66 central. As duas paredes 62, 64 possuem estruturas de fixação compreendendo séries de degraus 67 formando diferentes níveis de fixação. A cada série ou grupo de séries corresponde uma espessura predeterminada do suporte móvel. A espessura desejada é escolhida fazendo rodar a parede 64 em relação à parede 62 de modo a fazer coincidir as duas estruturas para uma fixação de espessura que varia de modo progressivo em função da posição relativa em rotação. A parede 64 regulável em rotação é acessível por uma conexão 69 desmontável, tal como um parafuso que se insere no pino 65 central que compreende uma rosca interna. 0 meio de regulação pode ser suprimido, nomeadamente quando o suporte móvel possui uma superfície elástica que se estende até à parte 60 de aperto; o que permite compensar naturalmente as folgas mecânicas e/ou as variações dimensionais possíveis das cápsulas.

Outro problema da invenção consiste em reduzir o risco de criar um jacto de líquido para fora e do lado da face de injecção da cápsula após a retracção dos meios de injecção, mais precisamente, da parte intrusiva da ponta de injecção, para fora da cápsula. Este fenómeno produz-se, em geral, por um lado, pelo facto de o líquido na cápsula não ser totalmente esvaziado após utilização, por outro lado, pelo facto de existir uma sobrepressão na cápsula após a injecção. Para resolver este inconveniente, o dispositivo de acordo com a invenção, propõe uma solução que consiste em diminuir o volume interno da cápsula antes da injecção e restabelecer o volume da câmara no momento da retracção dos meios de injecção da cápsula. Esta variação de 30 volume da cápsula permite criar um volume de absorção suficiente que permite compensar, pelo menos em parte, a sobrepressão dentro da cápsula. Em vez de a expansão de gás se produzir no exterior da cápsula por um jacto de fluido, esta efectua-se num volume expansível preestabelecido.

Para isso, uma solução consiste em prever uma parte 15 de engate em relevo do suporte móvel que é configurada para afastar a parede 10 da cápsula para o interior da cápsula e diminuir, assim, o volume interno da cápsula. A superfície de engate faz parte da parede 68 inferior do suporte móvel. Sendo a superfície de injecção da cápsula suficientemente flexível, por exemplo, uma membrana de alguns décimos de milímetros, esta deforma-se ao contacto da superfície de engate do suporte móvel quando se atinge a posição de injecção. A superfície 15 de engate cola-se estreitamente à membrana da cápsula durante a injecção devido à pressão interna existente na cápsula que insufla a membrana em direcção à referida superfície 15. A superfície 15 de engate poderia ser fabricada num material elástico que serve de elemento de estanquidade sobre a superfície da cápsula. Neste caso, o anel 16 pode ser substituído por uma parede elástica de estanquidade que cobre sensivelmente toda a membrana 10 da cápsula. A parede elástica de estanquidade também pode continuar a estender-se até à parte 60 de aperto. Esta configuração reduz o número de peças e permite garantir uma compensação das folgas, bem como uma estanquidade, mesmo que a membrana seja perfurada acidentalmente antes da sua inserção no porta-cápsulas ou descolada quando a pressão aumenta.

Quando o suporte móvel é retirado, a superfície 15 de engate deixa de exercer um impulso contra a cápsula e a superfície de injecção tende a retomar, pelo menos em parte, a sua posição de 31 origem, ou mesmo convexa, pelo efeito da expansão de gás no interior da cápsula. A parede do suporte pode, assim, formar uma parte 15 de engate convexa que se imprime na superfície superior da cápsula afastando-a para o interior da cápsula.

De um modo preferido, os meios de injecção estão dispostos de acordo com uma configuração descentrada em relação ao eixo 0 central do suporte móvel. Do mesmo modo, o ponto mais saliente da referida superfície está lateralmente distante dos meios de injecção. 0 ponto e a altura de convexidade dependem da superfície de engate, do volume da cápsula e de outros factores que permitem produzir um afundamento que permite definir um espaço de expansão interno suficiente na cápsula. A espessura máxima da parte em relevo da superfície 15 de engate em relação à base pode ser de cerca de 2 a 5 mm.

Uma segunda forma de realização possível é ilustrada nas figuras 9 a 12. Como na forma anterior, o dispositivo compreende um porta-cápsulas 600 destacável da unidade 200 de abastecimento de fluido que está solidária com o resto do dispositivo, como na figura 1. O porta-cápsulas possui uma parte 110 de suporte livre extensamente aberta para cima que forma um invólucro para receber uma cápsula 100 e possuindo uma abertura 111 de distribuição do lado oposto, com uma secção menor, para deixar passar o líquido a partir da face de distribuição da cápsula. A cápsula assenta, assim, na cavidade formada pela parte livre ou invólucro e os seus bordos 340 estão apoiados nos bordos 713 superiores do porta-cápsulas. O porta-cápsulas está configurado para ser inserido ao longo 32 dos bordos da unidade de abastecimento por simples deslizamento. 0 porta-cápsulas possui uma manga 682 para uma manipulação fácil durante a inserção e a retracção. 0 porta-cápsulas e a base 201 fixa da unidade possuem meios 700 complementares de inserção de forma angular. O principio destes meios é permitir uma inserção por deslizamento e, seguidamente, uma fixação suficiente do porta-cápsulas na base, na sua posição de inserção, sob o efeito conjugado da geometria dos meios complementares de inserção e da pressão de fluido exercida na cápsula. A partir da pressurização do sistema, as forças de fricção entre a cápsula e a unidade de abastecimento aumentam de modo a efectuar um aperto contra o porta-cápsulas, não podendo, assim, o porta-cápsulas ser retirado pelo utilizador, mesmo na ausência de um ferrolho mecânico.

Para isso, o porta-cápsulas 600 compreende dois bordos laterais, que formam nervuras 710, possuindo uma espessura variável. Mais precisamente, os bordos ou arestas têm uma espessura que diminui em direcção à extremidade de inserção livre do porta-cápsulas. A aresta 711 inferior dos bordos laterais forma uma inclinação e converge em direcção à aresta 712 superior no sentido de inserção do porta-cápsulas na unidade. As nervuras possuem, por conseguinte, uma espessura definida pelas arestas 711, 712 que se reduz progressivamente em direcção da extremidade 713 livre do porta-cápsulas.

Do lado da unidade de abastecimento, a base 201 fixa compreende uma parte em forma de U invertido com uma superfície 210 de engate transversal superior e dois bordos 220 lateralmente espaçados que se prolongam para baixo para formar ranhuras 720 de orientação. As nervuras possuem uma altura variável, nomeadamente com uma superfície 221 de retenção que 33 converge em direcção à superfície 210 de engate transversal e ao fundo 212 da base. Compreende-se, por conseguinte, que, durante a inserção do porta-cápsulas 600 na unidade de abastecimento, os bordos 713 superiores do porta-cápsulas aproximam-se progressivamente da superfície 210 de engate da base. O ângulo formado pelas nervuras do porta-cápsulas e o ângulo formado pelas ranhuras podem ter alguns graus de diferença de modo a permitir uma fixação sob o efeito da pressão na cápsula. Observa-se também que, pelo facto de a parte dianteira do porta-cápsulas ser mais afunilada que a parte na direcção da manga, a ponta 140 dos meios de injecção não perturba a entrada do porta-cápsulas e, em particular, não rompe a superfície superior da cápsula. A inclinação formada pelos meios 700 de inserção de forma angular também permite posicionar o porta-cápsulas, depois de este estar inserido na base, com alguns graus de inclinação em relação à horizontal. Esta inclinação serve para reduzir fortemente, ou mesmo eliminar, o fenómeno de ressurgência, mantendo a cápsula inclinada e mantendo um volume de gás e/ou de ar em torno do ponto de injecção, o que faz com que, durante a retracção dos meios de injecção, um volume suficiente de gás e/ou de ar se escape em vez do líquido sob pressão. A inclinação é mantida nesta posição até à retracção da ponta de injecção da cápsula. Em particular, a aresta ou superfície 221 de retenção das ranhuras de orientação da base é, de um modo preferido, horizontal de forma a elevar a parte traseira da cápsula, ou seja, do lado de manga e, por conseguinte, o ponto de injecção da cápsula. Por isso, quando o porta-cápsulas é retraído por deslizamento, a cápsula 100 permanece inclinada (virada para a frente e para baixo) para manter o nível de líquido na cápsula abaixo do ponto de injecção. 34

Compreende-se bem, por conseguinte, que os meios de inserção de forma angular possam ter duas funções; uma primeira função de aperto "autoblocante" e uma segunda função de sobreelevação do ponto de injecção para evitar as ressurgências liquidas. A unidade de abastecimento pode compreender um meio 800 de bloqueio cuja função principal é bloquear os meios de injecção na posição de injecção relativamente à cápsula. O meio de bloqueio pode ter a função adicional de assegurar a manutenção no lugar do porta-cápsulas em posição de inserção na unidade; servindo também o meio de bloqueio, então, para assegurar que o porta-cápsulas atingiu a sua posição de inserção final, ou seja, que foi suficientemente engatado na unidade de abastecimento.

De um modo vantajoso, este meio de bloqueio é solidário com uma alavanca 400; a qual comanda o accionamento dos meios 500 de injecção, pelo que o bloqueio do porta-cápsulas é realizado concomitantemente com o engate, em injecção, dos meios 500 de injecção solidários do suporte com a cápsula e por accionamento manual do suporte móvel.

Assim, a alavanca 400 é articulada sobre a base móvel segundo um 401 eixo transversal sensivelmente paralelo à superfície da base 210. O suporte e/ou os meios de injecção compreendem, eles próprios, meios de retorno elástico que permitem um regresso dos meios de injecção para a posição "elevada" ou desengatada em relação à cápsula. De um modo preferido, uma mola 502 está associada aos meios de injecção. 35 A alavanca 400 transmite aos meios 500 de injecção o esforço manual do utilizador de fecho ilustrado pela direcção descendente segundo a seta C. O suporte está, por conseguinte, apto a rodar entre uma posição na qual os meios 500 de injecção ficam verticalmente distantes da cápsula ou do porta-cápsulas, em posição de inserção, e uma posição de injecção na qual os meios de injecção estão engatados contra ou através da cápsula. O suporte 500 possui dois braços 410 laterais definindo, assim, uma fenda central que permite guiar os meios 500 de injecção em relação ao suporte de forma a transformar a rotação do suporte numa translação dos meios de injecção.

Deve salientar-se que o suporte é posicionado sobre a superfície 211 superior da base de modo a que os meios 500 de injecção devam atravessar a base para entrarem em contacto com a cápsula durante o movimento da alavanca. Os meios de injecção compreendem uma parte 501 de orientação, por exemplo cilíndrica, guiada através da base por uma passagem delimitada através de um casquilho 214. Consequentemente, o esforço em rotação do suporte é transmitido num esforço linear sobre os meios de injecção que se inserem na cápsula de modo perpendicular à superfície de injecção.

Deve salientar-se que o suporte 500 e os meios 800 de bloqueio podem adoptar diversas formas. Assim, pode-se conceber uma solução mais compacta na qual os meios de injecção formam um botão de pressão para passar de uma posição engatada ou "enfiada" para uma posição desengatada por simples pressão manual exercida sobre a parte de cima do meio 500. 36

Os meios de injecção terminam, em direcção ao porta-cápsulas, numa ponta 510 de injecção atravessada por uma conduta 140 de condução de água. A ponta de injecção está dotada, na sua periferia, com um meio 160 de estanquidade local. Este meio de estanquidade pode ser formado por uma peça especifica de estanquidade, como um anel elastomérico ou outro, ou ser simplesmente um prolongamento anelar transversal da parte 501 de orientação apta a apoiar-se contra a superfície 301 de injecção da cápsula.

Como já mencionado, na extremidade oposta ao eixo 401 de articulação do suporte 400 e da base 200, está disposto um meio 800 de bloqueio do porta-cápsulas. Este meio compreende uma parede 801 de batente que prolonga o suporte para baixo. O meio pode, assim, ser impulsionado pelo utilizador depois de o porta-cápsulas estar inserido na base. A parede de batente engata-se, então, em bloqueio, contra um bordo 714 transversal do porta-cápsulas, como mostrado na figura 12. A parede é mantida em posição de bloqueio por um ferrolho 802 que está montado, em rotação, sobre a base segundo um eixo 803 e contra uma mola 8 04 e compreende uma parte 805 de engate com o suporte e um gatilho 806 accionável para afastar a parte de engate em posição de abertura do ferrolho. O modo de funcionamento deste segundo modo da invenção é o seguinte. O porta-cápsulas é recarregado com uma cápsula nova e, seguidamente, é inserido na unidade de abastecimento de acordo com os meios 700 de orientação. Antes da inserção, o suporte 500 de injecção está numa posição elevada e a parede 801 está, por conseguinte, afastada da entrada da unidade de abastecimento. O porta-cápsulas é inserido na base, por deslizamento, de acordo 37 com os meios 700 de inserção. Uma vez em posição final de inserção, o utilizador pode fechar novamente o ferrolho forçando a extremidade dianteira do suporte 400 formando, assim, uma alavanca de bloqueio. O meio 800 de bloqueio engata-se, então, por meio do ferrolho 802 e o porta-cápsulas não pode ser desengatado sem accionar o gatilho 802 para abertura. A injecção do fluido na cápsula pode, então, começar, pelo accionamento do meio 42 de comando. O efeito de injecção do fluido na cápsula produz o aperto da superfície 210 interna contra os bordos 340 da cápsula no porta-cápsulas inserindo, assim, firmemente o porta-cápsulas na unidade de abastecimento. Após injecção do fluido na cápsula e distribuição da bebida através desta, o utilizador pode libertar o porta-cápsulas accionando o gatilho 802 para abertura. O suporte 400 móvel sobe, então, para a posição elevada, sob o efeito do suporte 500 de injecção que o afasta devido à mola 214 de tracção. A subida do suporte 500 de injecção desengata a ponta da cápsula. Uma desgaseificação produz-se através do ponto de injecção até ao equilíbrio das pressões entre o interior da cápsula e o exterior. O porta-cápsulas pode, então, ser retirado, por deslizamento, mantendo, ao mesmo tempo, o nível de líquido na cápsula abaixo do ponto de injecção devido à inclinação mantida pelo porta-cápsulas na unidade de injecção.

As figuras 13 a 16 ilustram uma terceira forma de realização possível da invenção. O dispositivo compreende, como de acordo com os modos anteriores, um porta-cápsulas 660 destacável em relação a uma unidade 250 de abastecimento de fluido sob pressão e passível de inserção de acordo com meios 720 de inserção sensivelmente idênticos aos 7 da forma de realização das figuras 1 a 6. Este terceiro modo também compreende meios 550 de injecção suportados por um suporte 450 móvel que é accionado por 38 meios 270 de accionamento, como uma ligação articulada e uma alavanca 271, tais como os descritos previamente.

Uma diferença essencial reside, contudo, no deslocamento dos meios de injecção contra a cápsula. Com efeito, nesta forma de realização, o suporte 450 móvel é montado segundo um eixo 451 de articulação situado sobre o lado dianteiro do suporte e disposto em orientação axial de modo a permitir um deslocamento combinado, simultaneamente em translação e rotação, do suporte móvel contra o porta-cápsulas. Mais precisamente, o suporte móvel compreende um eixo 451 paralelo ao plano transversal do suporte 450, montado em um ou vários alojamentos de orientação axial ou aberturas 452 da base 251, orientado paralelamente ao eixo central do alojamento do porta-cápsulas, permitindo, ao mesmo tempo, um movimento do suporte segundo uma direcção D em rotação e uma direcção E em translação axial. As vantagens em relação aos modos precedentes estão, essencialmente, ligadas a uma adaptação que permite a compensação das folgas funcionais, evitando os desgastes em relação a uma cinemática meramente linear e axial permitindo, ao mesmo tempo, um desengate dos bordos 345 da cápsula no momento da reabertura. O suporte é accionado por uma alavanca 271.

Como mostrado nas figuras 14 a 16, o suporte móvel compreende uma parte 150 de engate de forma convexa a qual permite reduzir o volume da cápsula aquando do fecho, pelas mesmas razões que as previamente descritas. A parte 150 de engate ocupa parcialmente a superfície do suporte móvel e está separada da ponta 130 de injecção; a qual é descentrada em relação ao eixo O central do suporte. 39 0 suporte móvel pode compreender um anel ou relevo 260 local em material 160 elástico. Este anel ou relevo pode ser substituído por uma superfície inferior do suporte revestida, parcial ou inteiramente, em material elástico, incluindo a superfície 150 de engate.

Como mostrado na figura 14, o suporte 450 de injecção possui uma parte 60 de aperto (materializada pelas linhas ponteadas) localizada na periferia da superfície inferior do suporte. Esta parte também pode ser material elástico. A parte 60 de aperto ajusta-se, em suporte, sobre a margem 345 da cápsula aquando do engate da parte de injecção contra a cápsula (figura 16). Compreende-se, por conseguinte, que a estanquidade é essencialmente realizada, imediatamente, em torno da ponta de injecção pelo anel ou o relevo 260 e que a parte de aperto tem como função essencial bloquear o porta-cápsulas no lugar e evitar a descolagem do cordão de vedação da cápsula.

As figuras 17 a 19 mostram uma outra forma de realização da invenção. Neste caso, o porta-cápsulas 680 e a base 281 da unidade 280 de abastecimento estão dotados com meios 750 de inserção de forma angular idênticos aos descritos no modo das figuras 9 a 12. A unidade de abastecimento possui, no seu caso, um suporte 480 sobre o qual estão dispostos os meios 580 de injecção que podem ser deslocados numa direcção que combina rotação e deslocamento axial. Mais precisamente, o suporte 480 móvel em forma de disco é montado sobre uma parte 282 fixa de extensão da base segundo um eixo 460 de rotação situado sobre o lado, por exemplo na parte traseira, do disco. O suporte móvel é accionado por meios 275 de accionamento do tipo ligação articulada e uma alavanca 276, como no modo das figuras 1 a 6. Os meios de injecção são idênticos aos dos modos das figuras 1 a 40 6. No fecho, efectua-se um aperto sobre os bordos 345 da cápsula por uma parte de aperto de forma anelar do suporte 480 móvel. Do mesmo modo, o suporte móvel compreende uma superfície 150 de engate de forma convexa que permite reduzir o volume da cápsula aquando do fecho pelas mesmas razões que as previamente descritas.

Naturalmente, a invenção também não está limitada às formas de realizações assim descritas, mas estende-se a outras formas possíveis no âmbito das reivindicações que figuram em anexo.

Lisboa, 26 de Novembro de 2010 41

Claims (18)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para a preparação de um liquido alimentar a partir de uma cápsula compreendendo: - uma unidade (2, 200, 250, 280) de abastecimento de fluido de injecção na cápsula (10, 100), - um porta-cápsulas (6, 600, 660, 680) configurado para receber e suportar uma cápsula; sendo o referido porta-cápsulas destacável da unidade, - meios (7, 700, 720, 750) complementares de inserção configurados para permitir a inserção do porta-cápsulas a partir da sua posição destacada; - meios (5, 500, 550, 580) de injecção previstos através de um suporte (4, 200, 450, 480) de injecção da unidade (2, 200, 250, 280) de abastecimento; podendo os referidos meios de injecção serem deslocados, em engate, relativamente à cápsula (10, 100) contida no porta-cápsulas, estando previsto um meio (16, 160) de estanquidade em associação com os meios (5, 500, 550, 580) de injecção para realizar a vedação, pelo menos localmente e directamente, entre os referidos meios de injecção e a superfície (3, 301) de injecção da cápsula, 1 estando previstos meios (22, 60, 700, 270, 275) de aperto para aplicar uma força de aperto da unidade de abastecimento contra bordos (40, 713) de suporte do porta-cápsulas e/ou bordos (34, 340, 345) da cápsula, caracterizado por os meios de aperto compreenderem uma parte (60) de aperto do suporte (4, 200, 450, 480) de injecção destinada a engatar-se, pelo menos segundo uma componente axial, numa margem (34, 345) da cápsula que assenta sobre um bordo (40, 713) de suporte do porta-cápsulas; formando a referida parte (60) de aperto dos meios de aperto e os bordos (34, 345) de suporte do porta-cápsulas uma superfície de aperto com a margem (34, 345) da cápsula sensivelmente circunferencial e contínua.
2. 2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio (16, 16 0) elástico de estanquidade envolver localmente a base (17) de uma ponta (13, 130) de injecção.
3. 3/18

   FIG. 3 4/18

   FIG.4 5/18

   FIG. 5 6/18 30

   FIG. 6 7/18

   64

   FIG. 8 S/i

   3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o meio elástico de estanquidade se estender por uma superfície do suporte (4, 200, 450, 480) de injecção destinada a cobrir inteiramente a superfície (3, 301) de injecção da cápsula.
4. 4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o meio de estanquidade se estender sobre a parte (60) de aperto do suporte (4, 200, 450, 480) de injecção. 2
5. 5. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 2, 3 ou 4, caracterizado por o meio de estanquidade ser em elastómero ou silicone.
6. 6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o suporte (4, 200, 450, 480) de injecção compreender uma parte (15, 150) de engate em relevo prevista para afastar uma parede (3, 301) flexível da cápsula para o interior da cápsula.
7. 7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a superfície de engate ser, ela própria, um meio elástico que realiza a vedação sobre a parede da cápsula.
8. 8. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os meios (5, 500, 550) de injecção estarem localizados numa região descentrada em relação ao eixo (O) central do suporte de injecção.
9. 9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os meios (5, 500, 550) de injecção serem formados com, pelo menos, uma ponta (13, 510) de injecção.
10. ?10 9/18

    111 10/18

    10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por os meios (5, 500) de injecção serem móveis segundo uma trajectória rectilínea.
11. 11/18 802

    -200 FIG. 12 12/18

    11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por os meios (550) de injecção serem móveis segundo uma trajectória que combina, pelo menos, uma componente em rotação e uma componente axial. 3
12. 12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os meios (7, 700, 720, 750) complementares de inserção do porta-cápsulas (6, 600, 660, 680) e da unidade (2, 200, 250, 280) de abastecimento de fluido compreenderem nervuras (18, 710) e ranhuras (19, 720) de orientação permitindo a inserção do porta-cápsulas, por deslizamento, na unidade de abastecimento de fluido.
13. 13/18

    FIG. 14

    HG. 15 15/18

    13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os meios (22, 270, 275) de aperto compreenderem uma ligação (29) articulada ou um excêntrico accionada/o por uma alavanca (30, 271, 276).
14. 14. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os meios (700, 750) complementares de inserção formarem meios de aperto configurados para bloquear o porta-cápsulas na posição de inserção por efeito da injecção do fluido sob pressão na cápsula.
15. 15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os meios (700) complementares de inserção terem uma forma angular.

    16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por os meios (700, 750) complementares de inserção compreenderem nervuras (710) associadas a ranhuras (720) com altura progressivamente variável.

    17. Combinação de um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores e uma cápsula (10, 100), 4 um corpo caracterizada por a cápsula compreender compreendendo uma margem (34) na qual uma membrana flexível constitutiva da parede de injecção está vedada. Lisboa, 26 de Novembro de 2010 5 1/18 2

    41 FIG. 1 J 2/18
16. 16/18

    FIG.
17. 17 17/18

    FIG.
18. 18 !8Αδ