PT2210826E - Cápsula com elemento de perfuração integrado e sistema para preparação de uma bebida - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"CÁPSULA COM ELEMENTO DE PERFURAÇÃO INTEGRADO E SISTEMA PARA PREPARAÇÃO DE UMA BEBIDA"

Campo da Invenção A presente invenção refere-se, de um modo geral, ao campo de produção de bebidas ou outros líquidos comestíveis com base nos ingredientes contidos numa cápsula. Em particular, a invenção refere-se a uma tal cápsula que compreende um elemento de perfuração formado de modo integrante.

Antecedentes da Invenção

Os antecedentes da presente invenção são o campo das cápsulas que contêm uma bebida ou outros ingredientes comestíveis. Por meio de uma interacção destes ingredientes com um líquido, pode produzir-se uma bebida, tal como, café, chá ou outros líquidos comestíveis, tal como, por exemplo, sopa. A interacção pode basear-se no princípio de extracção de uma substância de bebida, na mistura ou na dissolução, em presença de um líquido de diluição, tal como água. A cápsula da invenção adapta-se, de um modo mais particular, à contenção de café moído para produzir uma bebida de café através de injecção de água quente sob pressão no interior da cápsula e obtenção de uma bebida de café a partir da cápsula. 1

Os sistemas e métodos para obtenção de fluidos comestíveis a partir de cápsulas que contêm substâncias, conhecem-se, por exemplo, do documento EP 512470 A. O princípio do processo de extracção como descrito na técnica anterior pode ser resumido como se segue.

Uma cápsula inicialmente vedada é introduzida numa câmara dedicada do sistema, na qual são proporcionados meios de injecção de água que permitem injectar água no interior da cápsula. Na câmara, são proporcionados meios de abertura dedicados que geram pelo menos uma abertura numa primeira parede da cápsula. Consequentemente, a água que entra na cápsula através da abertura numa primeira parede, interage com os ingredientes contidos na cápsula, enquanto atravessa o interior da cápsula e deixa, em seguida, a cápsula através de, pelo menos, uma abertura/perfuração criada numa segunda parede da cápsula. Em resultado da interacção entre a água e os ingredientes na cápsula, pode produzir-se uma bebida ou um outro líquido comestível. A cápsula pode estar fechada de modo estanque a gases antes da utilização, para garantir a frescura dos ingredientes durante um dado período de validade. A cápsula pode mesmo formar, igualmente, um invólucro fechado, mas não necessariamente estanque a gases, e estar embalada numa embalagem estanque a gases, individualmente ou em grupo.

Assim, as cápsulas podem estar fechadas através, de pelo menos, paredes impermeáveis a líquidos, paredes, de um modo preferido, impermeáveis a líquidos e a gases, em que pelo menos, uma das quais é perfurada apenas durante a utilização, para 2 injecçao de água, por exemplo, quando a cápsula é introduzida no dispositivo.

Nos dispositivos de preparação de bebidas conhecidos, a cápsula é perfurada através da introdução de um elemento de perfuração que é estranho à cápsula, i. e., o elemento de perfuração é proporcionado no dispositivo de preparação de bebidas. Em geral, uma parede exterior da cápsula é perfurada através da introdução do elemento de perfuração na parede exterior. Consequentemente, pode injectar-se um líquido no interior da cápsula através dos orifícios ou aberturas gerados na parede exterior da cápsula.

Contudo, as formas de realização conhecidas têm a desvantagem de certas cápsulas poderem ser difíceis de perfurar de um modo repetido. Especialmente para cápsulas que compreendem paredes plásticas, o material pode ser relativamente difícil de perfurar e os elementos de perfuração do dispositivo podem ficar rombos de um modo relativamente rápido. Assim, já não se podem perfurar novas cápsulas e o dispositivo de preparação de bebidas tem de ser entregue num serviço de manutenção e apoio pós venda para reparação ou substituição dos elementos de perfuração.

Além disso, os meios de perfuração dos dispositivos conhecidos proporcionam apenas um padrão de interacção único na cápsula. Não é, assim, possível, variar a maneira como o líquido é injectado no interior da cápsula, tal como o número de orifícios produzidos no corpo da cápsula, a direcção da injecção, a profundidade de injecção, etc., a não ser que seja proporcionado um sistema de comutação de injecção específico, como descrito no documento WO 2005/020768, no dispositivo, que pode ser, contudo, mais complexo de produzir. 3

Os dispositivos conhecidos têm ainda a desvantagem de que, quando as cápsulas são removidas do dispositivo, os elementos de perfuração do dispositivo desengatam-se da cápsula ao mesmo tempo. Em resultado, orifícios grandes na cápsula proporcionam uma fuga potencial de resíduos de bebida, tal como sólidos de café. Uma solução conhecida para este problema, é o fornecimento de meios de filtro na cápsula, que impedem a saída ou a drenagem de tais resíduos, tal como proposto no documento EP 1165398. Contudo, esta solução requer o fornecimento de um elemento adicional em contacto com os ingredientes da bebida no interior do compartimento de ingredientes da cápsula. Assim, o elemento adicional deve ser constituído por um material de qualidade alimentar e habitualmente inerte. 0 filtro deve ser vedado, igualmente, na superfície interior da cápsula e ser, assim, compatível na vedação com o material do corpo da cápsula.

Consequentemente, é relativamente difícil encontrar um material correspondente que satisfaça todas as características requeridas.

Uma outra desvantagem dos meios de abertura da técnica anterior é que o elemento de perfuração entra em contacto, de um modo geral, com os ingredientes proporcionados no interior da cápsula, quando se perfura uma parede ou uma face da cápsula. Isto é particularmente desvantajoso para certos ingredientes, tais como fórmulas para crianças, para as quais é necessário limpar ou higienizar o elemento de perfuração após cada ciclo, tal como descrito no documento PCT/EP08/057979. 0 documento WO 2006/30461 refere-se a uma cápsula que compreende um elemento de perfuração voltado para cima, na direcção de uma membrana exterior. Assim, o elemento de perfuração está voltado para a membrana exterior da cápsula a 4 partir do interior. Consequentemente, a perfuração da membrana da cápsula obtém-se através de uma pressão de fluido que pressiona a membrana contra elementos pontiagudos proporcionados no interior da cápsula. Contudo, esta solução tem várias desvantagens. Em particular, a membrana pode romper-se facilmente por acidente. Assim, um utilizador pode ferir-se a si próprio devido aos elementos de perfuração salientes pontiagudos voltados para o exterior da cápsula. Além disso, se a membrana for perfurada antes da utilização da cápsula, isto pode originar uma rápida degradação dos ingredientes. 0 documento WO 2005/090196 AI mostra um cartucho que possui relevos de tipo cunha numa parede e os relevos estão rodeados por uma primeira e uma segunda área fina. O cartucho é colocado numa câmara de infusão reentrante no interior de uma porta de uma máquina de café expresso. Quando a porta é fechada, a primeira área fina rompe, enquanto a segunda área fina permite que o relevo se dobre para o interior do cartucho. A presente invenção tem assim como finalidade, proporcionar uma solução para os problemas descritos anteriormente. A invenção tem igualmente como finalidade, outros objectos e, de um modo particular, proporcionar soluções para outros problemas, como aparecerá no resto da presente descrição.

Objecto e sumário da invenção

Num primeiro aspecto, a presente invenção propõe uma cápsula para contenção de ingredientes de bebidas para a preparação de bebidas ou de outros líquidos comestíveis por meio 5 da interacção com líquido proporcionado à cápsula e aos ingredientes de bebidas no interior de um compartimento de ingredientes vedado da cápsula, compreendendo a cápsula: o compartimento de ingredientes vedado, uma face de entrada e uma face de saída, compreendendo ainda a referida cápsula meios de abertura que estão posicionados, na face de entrada, no exterior do compartimento de ingredientes e que estão dotados com, pelo menos, um elemento de perfuração dirigido para o compartimento de ingredientes, e em que os meios de abertura estão alojados no interior de uma reentrância do corpo da cápsula.

Pode utilizar-se uma cápsula de acordo com a presente invenção em conjunto com um dispositivo de preparação de bebidas ou um sistema de bebidas dedicado de modo a permitir a preparação de uma bebida através da interacção com líquido, fornecido na cápsula, e nos ingredientes de bebida; a referida interacção realiza-se no interior do compartimento de ingredientes da cápsula. Assim, os meios de abertura com, pelo menos, um elemento de perfuração proporcionado no exterior do compartimento de ingredientes da cápsula, permitem uma actuação de perfuração através de um elemento de actuação dedicado de um dispositivo de preparação de bebidas.

Com uma cápsula de acordo com a presente invenção, pode proporcionar-se um mecanismo de abertura fiável para cada cápsula, uma vez que os meios de abertura são formados como uma parte ou partes da cápsula. Consequentemente, mesmo cápsulas constituídos por materiais que são difíceis de perfurar, tal como os de plástico, e. g., Plásticos-PP, podem ser perfurados eficazmente, uma vez que o elemento de perfuração deve utilizar-se apenas uma vez, e não está, por isso, sujeito ao efeito de desgaste. 6

Deve entender-se que a cápsula pode compreender meios de abertura de concepções diferentes, dependendo do tipo de ingredientes contidos na cápsula e/ou da bebida a ser produzida a partir da cápsula. Assim, é possível adaptar o modo de perfuração ao tipo de ingredientes na cápsula e/ou à bebida a ser produzida. Consequentemente, pode aumentar-se a versatilidade do sistema.

Os meios de abertura da cápsula são mantidos no interior de, pelo menos, uma reentrância proporcionada no corpo da cápsula. Num modo, a reentrância é um rasgo anular que se projecta para o interior do compartimento de ingredientes da cápsula. Consequentemente, pode garantir-se o guiamento mecânico dos meios de abertura por meio da própria cápsula, sem a necessidade de meios de guiamento exteriores. Além disso, os meios de abertura estão escondidos, pelo menos parcialmente, na cápsula, para evitar uma perfuração acidental/manual da cápsula. Deve salientar-se, que a reentrância pode ter, também, uma forma geométrica diferente, adequada para alojar os meios de abertura de acordo com a presente invenção. Além disso, pode proporcionar-se mais do que uma reentrância na cápsula para alojamento dos meios de abertura. A reentrância para alojamento dos meios de abertura pode ser coberta por uma membrana ou um elemento de cobertura dedicado, de modo a esconder o elemento de perfuração. Assim, pode reduzir-se mais o risco de uma abertura acidental da cápsula.

Devido ao facto dos meios de abertura, incluindo o referido, pelo menos um, elemento de perfuração, serem proporcionados no exterior do compartimento e no interior de uma 7 reentrância da cápsula, os meios de actuação dedicados de um dispositivo de preparação de bebidas a ser utilizado com a cápsula, podem ser mantidos fora de contacto dos ingredientes alojados no interior do compartimento. Consequentemente, pode proporcionar-se um sistema mais higiénico e pode impedir-se eficazmente uma contaminação cruzada das bebidas a serem preparadas.

Os meios de abertura estão dispostos, de um modo preferido, de maneira móvel no interior da reentrância anular. Num modo possivel, os meios de abertura são ligados no interior da reentrância através de encaixe por pressão ou grampeamento. Além disso, pode dispor-se um suporte dedicado ou, pelo menos, um elemento de posição, no interior da reentrância da cápsula para suportar os meios de abertura. Consequentemente, impede-se eficazmente um movimento desnecessário dos meios de abertura durante o transporte da cápsula, devido à ligação dos meios de abertura no interior da reentrância.

Numa forma de realização preferida, os meios de abertura estão configurados na reentrância de maneira a deslizarem ao ser exercida uma certa pressão sobre os meios de abertura, e. g., através de meios mecânicos proporcionados no dispositivo a ser utilizado em conjunto com a cápsula. Consequentemente, é possível proporcionar um elemento de actuação num dispositivo de preparação de bebidas dedicado, que é adequado para exercer uma força ou pressão predefinida sobre os meios de abertura, de modo a ultrapassar as forças de atrito da disposição de encaixe por pressão que suporta os meios de abertura no interior da reentrância da cápsula e, assim, mover os meios de abertura na direcção do compartimento de ingredientes e perfurar o compartimento de ingredientes através dos meios de perfuração dos meios de abertura.

Numa forma de realização preferida, os meios de abertura são um elemento de perfuração que compreende, pelo menos, um elemento de perfuração formado como uma parte que é, de um modo preferido, de material diferente do corpo da cápsula. Contudo, os meios de abertura e a cápsula podem ser formados, também, no mesmo material. 0 corpo da cápsula é constituído, de um modo preferido, por plástico injectado ou termoformado, tal como PP ou PA, ou metal. Em particular, podem utilizar-se plásticos, tal como PP, com uma ou mais camadas barreira a gás (e. g., EVOH, metal).

Os meios de abertura são, constituídos, de um modo preferido, por plástico duro, tal como PP, PET, Policarbonato ou PA, ou metal. Assim, permite-se uma perfuração eficaz do corpo da cápsula respectivamente do compartimento de ingredientes, através dos meios de perfuração.

Numa forma de realização preferida, os meios de abertura compreendem um anel de base e elementos de perfuração formados de várias lâminas ou espigões de perfuração. Assim, as lâminas ou espigões de perfuração podem ter uma forma variável, adequada para perfuração do compartimento de ingredientes da cápsula dependendo do material e/ou da espessura da cápsula a ser perfurada e/ou do padrão de injecção de água desejado. Consequentemente, podem criar-se orifícios ou aberturas de diferentes formas e secções transversais no compartimento de ingredientes, através dos quais se pode injectar o líquido. 9

Os meios de abertura podem ser constituídos por uma peça monolítica ou várias peças que são inseridas na reentrância da cápsula. Em particular, os meios de perfuração podem ser formados com uma parte de base configurada em coroa dotada com elementos de perfuração, tal como várias lâminas ou espigões. Num outro modo, os meios de abertura podem compreender vários segmentos configurados em arco que compreendem lâminas ou espigões de perfuração e que são distribuídos na reentrância da cápsula. Assim, bloqueia-se o ressurgimento de resíduos sólidos que saem dos orifícios de perfuração gerados na face de entrada da cápsula, devido aos meios de abertura, através da parte configurada em coroa ou dos segmentos configurados em arco dos meios de abertura que fecham a reentrância ou rasgo, mesmo após a remoção da cápsula do dispositivo. Assim, as borras ou o líquido de café podem ser impedidos eficazmente de ressurgirem dos orifícios de injecção, após a utilização da cápsula.

Os meios de abertura podem ainda compreender canais de escoamento interiores para estabelecimento de um caminho de escoamento de líquido controlado de maneira dimensional entre a face de entrada da cápsula e o compartimento de ingredientes. Consequentemente, o líquido proporcionado a partir do dispositivo, na face de entrada da cápsula, pode ser injectado eficazmente no compartimento de ingredientes de acordo com um padrão de injecção mais controlado através dos referidos canais de escoamento interiores.

Numa forma de realização preferida, os canais de escoamento interiores compreendem aberturas de saída que são concebidas para dirigirem o líquido fornecido até aos canais de escoamento no compartimento de ingredientes. Consequentemente, é possível influenciar a distribuição de líquido no interior do 10 compartimento de ingredientes da cápsula e, assim, adaptar a distribuição de líquido à natureza dos ingredientes proporcionados no interior da cápsula e/ou à bebida a produzir.

Num modo possível, os canais de escoamento interiores são concebidos com aberturas de saída que são distribuídas de modo a dirigirem o líquido injectado para o interior do compartimento, pelo menos, numa direcção radial relativamente à direcção principal dos canais. Consequentemente, o líquido pode ser distribuído no compartimento de ingredientes mais homogeneamente através de toda a secção transversal do compartimento.

Numa forma de realização preferida, os meios de abertura compreendem meios de válvula que são concebidos para abrirem ou fecharem os canais de escoamento interiores dos meios de abertura ou da reentrância da cápsula, como uma resposta a uma pressão e/ou força que é exercida sobre os mesmos. Em particular, os referidos meios de válvula podem ser uma válvula de uma via, tal como uma junta de estanquicidade de vedação elástica em borracha que abre quando o elemento de perfuração é empurrado ou pressionado para baixo e/ou a água é injectada na reentrância, e que fecha a reentrância ou os canais, quando a pressão sobre os meios de abertura é libertada. Como um resultado, liberta-se significativamente menos líquido, ou não se liberta, a partir da cápsula, quando ela é removida do dispositivo de preparação de bebidas, depois de utilização.

De um modo preferido, os meios de abertura da cápsula são concebidos para interagirem com meios de actuação mecânicos ou físicos dedicados proporcionados por um dispositivo de preparação de bebidas dedicado a ser utilizado em combinação com a cápsula de acordo com a invenção. Consequentemente, 11 proporciona-se um mecanismo de abertura simples e eficaz da cápsula.

Depois de utilização, i. e., depois de preparação da bebida, a cápsula é descartada com os seus meios de abertura dedicados. Assim, não é necessário limpeza ou higienização do elemento de perfuração. Isto é particularmente vantajoso para ingredientes sensíveis, e. g., leite e fórmulas para crianças. A cápsula de acordo com a invenção, pode conter café moído, chá, chá de ervas, cacau, chocolate, leite em pó, sopa, ingredientes nutricionais, como fórmulas para crianças ou lactentes, etc.

Num segundo aspecto, a presente invenção refere-se a uma combinação de uma cápsula de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, como descrito anteriormente e a um sistema para preparação de uma bebida a partir de uma substância alimentar contida num compartimento de ingredientes da cápsula rígida, através da injecção de um líquido no interior da cápsula, compreendendo o referido sistema um dispositivo que possui, pelo menos, um elemento de encerramento ligado a um mecanismo de encerramento para encerrar de maneira selectiva a referida cápsula na câmara de recepção do dispositivo, compreendendo ainda o referido dispositivo um reservatório de liquido, uma bomba ligada ao reservatório de líquido para fornecer líquido à câmara de recepção e meios de actuação dedicados ligados ao elemento de encerramento para actuação dos meios de abertura proporcionados numa face de entrada da cápsula, em que os referidos meios de abertura compreendem meios de perfuração dirigidos em direcção do compartimento de 12 ingredientes da cápsula e, em que os meios de abertura estão alojados no interior de uma reentrância do corpo da cápsula.

Além disso, o dispositivo de acordo com a invenção compreende uma unidade de controlo para controlar, pelo menos, a operação da bomba do dispositivo e uma unidade de aquecimento ligada ao reservatório de liquido e à bomba do dispositivo.

Consequentemente, o liquido pressurizado aquecido pode ser fornecido à câmara de recepção do dispositivo e, assim, à cápsula encerrada pelo elemento de encerramento.

De um modo preferido, os meios de actuação do dispositivo compreendem um elemento de pressão que é concebido para actuar os meios de abertura da cápsula. Em particular, o elemento de pressão é concebido para engatar numa reentrância anular da cápsula, na qual estão inseridos os meios de abertura da cápsula. Assim, o elemento de pressão é concebido para exercer uma pressão sobre os meios de abertura, de forma a perfurar o compartimento de ingredientes da cápsula. 0 elemento de pressão pode ser um elemento disposto de modo fixo no elemento de encerramento do dispositivo para exercer uma pressão quando o elemento de encerramento engata a cápsula na câmara de recepção do dispositivo. Contudo, o elemento de pressão pode ser engatado, também, através de uma actuação separada depois de encerramento da cápsula pelo elemento de encerramento. 0 elemento de pressão tem, de um modo preferido, uma forma cilíndrica que engata numa reentrância anular da cápsula. 13

Numa forma de realização possível, o elemento de pressão possui uma margem de corte ou de perfuração de modo a ser capaz de perfurar ou cortar cápsulas da técnica anterior, i. e., cápsulas que não possuem meios de abertura de acordo com a presente invenção, e. g., cápsulas de alumínio.

Numa outra forma de realização possível, os meios de abertura da cápsula são empurrados pelo efeito de um fluido que exerce uma pressão a partir do exterior da cápsula sobre a face de entrada da cápsula. Assim, não é necessário um elemento de pressão mecânico para permitir uma interacção do dispositivo e dos meios de abertura da cápsula. 0 fluido de actuação pode ser um gás, tal como ar comprimido e/ou um líquido, tal como água quente pressurizada.

Além disso, o dispositivo de produção de bebidas pode compreender, também, um porta-cápsulas que compreende um ou mais elementos de perfuração, e. g., uma rede de pirâmides de forma a rasgar um elemento de folha proporcionado na face de saída da cápsula, como descrito no documento EP0512470.

Numa forma de realização alternativa, a própria cápsula compreende meios de abertura de distribuição de líquido, tal como descrito no documento EP1604915.

Breve descrição dos desenhos

Outras características, vantagens e objectivos da presente invenção tornar-se-ão evidentes para um especialista da técnica, quando da leitura da descrição pormenorizada que se segue das 14 formas de realizaçao da presente invenção, quando tomada em conjunto com as figuras dos desenhos anexos. A Fig. la mostra uma forma de realização preferida de uma cápsula de acordo com a presente invenção, numa vista em corte, na qual os meios de abertura estão na sua posição original. A Fig. lb mostra a cápsula de acordo com a Fig. la, em que os meios de abertura perfuram uma parede exterior do compartimento de ingredientes. A Fig. 2 mostra uma forma de realização preferida de meios de abertura de acordo com a presente invenção, numa vista lateral em perspectiva. A Fig. 3a mostra uma vista lateral em corte dos meios de abertura de acordo com a Fig. 2. A Fig. 3b mostra uma outra forma de realização preferida dos meios de abertura de acordo com a presente invenção, numa vista lateral em corte. A Fig. 4a mostra um elemento de encerramento de um dispositivo de preparação de bebidas de acordo com a presente invenção, numa vista lateral em corte. A Fig. 4b 4b mostra o elemento de encerramento de acordo com a Figura 4a, em que o elemento de actuação do elemento de encerramento do dispositivo interactua 15 com meios de abertura da cápsula de acordo com a invenção. A Fig. 5a mostra uma forma de realização preferida de um elemento de pressão de um dispositivo de acordo com a presente invenção, numa vista lateral em perspectiva. A Fig. 5b mostra uma forma de realização preferida de um elemento de pressão que está equipado com lâminas e é adequado para abrir cápsulas da técnica anterior, que possuem uma parte do corpo em alumínio ou plástico.

Descrição pormenorizada de formas de realização especificas A Fig. la mostra uma vista lateral em corte de uma cápsula 1 de acordo com a presente invenção, que compreende um corpo 2 rígido, uma face 3a de entrada e uma face 3b de saída. De um modo preferido, a face 3a de entrada e o corpo 2 rígido são formados como uma parte integral do mesmo material. 0 corpo 2 rígido pode ser constituído por plástico através de moldagem por injecção, por exemplo. Além disso, o corpo 2 rígido e a face 3a de entrada podem ser constituídos por metal, tal como, por exemplo, alumínio. A face 3b de saída é efectuada, de um modo preferido, numa folha de alumínio fina vedada no corpo da cápsula 2 na parte 6 de rebordo exterior da cápsula. Devido à face 3b de saída estar vedada na cápsula de uma maneira estanque ao ar, obtém-se uma cápsula vedada hermeticamente. 16 0 corpo 2 de cápsula e a face 3b de saída encerram um compartimento 11 de ingredientes. No interior do compartimento, podem estar contidos ingredientes, tal como pó de café (e. g., café torrado e moído), chá e/ou leite.

Na face 3a de entrada da cápsula, é proporcionada uma reentrância 5 que se projecta para o interior do compartimento 11 de ingredientes , como se pode observar na Fig. la. De um modo preferido, a reentrância 5 é de forma anular, e. g. , com uma secção transversal em forma de U e está disposta de maneira concêntrica relativamente ao eixo Z de rotaçao da cápsula 1. A reentrância compreende uma parede 5a interior e uma parede 5b exterior que estão dispostas de maneira concêntrica, uma em relação à outra, com uma distância b. Consequentemente, a reentrância 5 tem uma largura b predefinida. De um modo preferido, os valores para a largura b permanecem no intervalo de 0,2 a 0,8 cm.

Além disso, a reentrância 5 compreende uma parte 5c de base inferior que está disposta em relação a um bordo 5d superior da reentrância numa profundidade d. De um modo preferido, os valores para a profundidade d estão dentro do intervalo de 0,3 a 1,5 cm. A parte 5a de parede lateral interior, a parte 5b de parede lateral exterior e a parte de base 5c da reentrância 5, são formadas como partes integrais do corpo 2 de cápsula. Assim, a parte 5c de base da reentrância 5 pode ter uma espessura mais fina do que o resto do corpo da cápsula ou pode ter áreas de rotura localizadas. Contudo, de um modo preferido, o corpo da 17 cápsula 2 tem a mesma espessura e assim, as partes 5a, 5b de parede lateral e a parte 5c de base têm, de um modo preferido, a mesma espessura que o resto do corpo 2 da cápsula.

No interior da reentrância 5, estão alojados os meios 4 de abertura da cápsula. Deste modo, os meios 4 de abertura são formados, de um modo preferido, de maneira complementar em relação à reentrância. Consequentemente, os meios 4 de abertura estão dispostos de maneira concêntrica relativamente ao eixo Z central da cápsula 1.

Como ilustrado na Fig. 2, os meios 4 de abertura possuem uma parte de base configurada em anel ou coroa que está dotada com elementos 4b de perfuração adequados para perfurar a parte 5c de base da reentrância 5 e assim, adequados para perfurar o compartimento 11 de ingredientes da cápsula.

Na sua posição original, os meios 4 de abertura são guiados pelas paredes 5b e 5a laterais da reentrância, de maneira a que o movimento dos meios 4 de abertura relativamente ao corpo 2 da cápsula seja guiado numa direcção paralela ao eixo Z da cápsula. Consequentemente, os meios 4 de abertura estão dispostos, de um modo preferido, de maneira deslizável no interior da reentrância 5.

Contudo, os meios 4 de abertura podem ser, também, adaptados por pressão no interior da reentrância 5, de maneira a que, o movimento dos meios 4 de abertura relativamente ao corpo 2 da cápsula seja apenas obtenível através de uma pressão que é exercida sobre os meios 4 de abertura, de modo a ultrapassar as forças de atrito entre os meios 4 de abertura e a reentrância 5. 18

Na forma de realização preferida, a face 3a de entrada da cápsula pode ser coberta por uma membrana 24 adicional (ver figuras la e lb) que cobrem particularmente, de um modo preferido, a reentrância 5 da cápsula 1. Consequentemente, proporciona-se uma cobertura de inviolabilidade na cápsula 1.

Assim, um utilizador pode ser capaz de ver se uma cápsula foi já utilizada ou se a face de entrada foi danificada.

Os meios 4 de abertura compreendem, de um modo preferido, uma pluralidade de canais 4c de escoamento interiores que são proporcionados na parte 4a de anel de base dos meios de abertura. Deste modo, os canais 4c de escoamento interiores estão ligados às aberturas 4d de saída proporcionadas nos elementos 4b de perfuração dos meios de abertura. Por exemplo, as aberturas 4d estão dirigidas radialmente em relação à direcção dos canais de escoamento.

Como se pode observar nas Figs. la e lb, os meios de abertura estão dispostos com os elementos 4b de perfuração na direcção da parte 5c de base da reentrância 5 e assim, em direcção do compartimento 11 de ingredientes da cápsula 1.

Deve entender-se, que os meios 4 de abertura podem ser constituídos de modo a deslizarem no interior da reentrância 5 através de uma força que é exercida sobre os mesmos, adequada para ultrapassar as forças de atrito entre os meios 4 de abertura e as partes 5a e 5b laterais, que são devidas aos meios 4 de abertura serem adaptados por pressão na reentrância 5.

Deste modo, podem ser proporcionados meios de actuação dedicados no dispositivo a ser utilizado com a cápsula, que são 19 capazes de exercer uma força sobre os meios 4 de abertura numa direcção paralela ao eixo Z central da cápsula 1. Deve entender-se, que tais meios de actuação dedicados de um dispositivo podem ser quaisquer meios mecânicos ou físicos adequados para interagirem com os meios 4 de abertura.

Assim, no caso dos meios 4 de abertura serem movidos relativamente ao corpo 2 da cápsula 1, de modo a que a parte 5c de base da reentrância 5 seja perfurada pelos elementos 4b de perfuração dos meios 4 de abertura, os elementos 4b de perfuração projectam-se para o interior do compartimento 11 de ingredientes, como se mostra na figura lb. Consequentemente, as aberturas 4d de saída dos meios 4b de perfuração projectam-se para o interior do compartimento 11 de ingredientes e, assim, o líquido proporcionado à reentrância 5 pode escoar-se através dos canais 4c de escoamento interiores dos meios 4 de abertura para o compartimento 11 de ingredientes.

Deve notar-se, que os elementos 4b de perfuração dos meios de abertura podem ser concebidos, também, de modo a não compreenderem canais 4c de escoamento interiores. Consequentemente, os meios de abertura são concebidos apenas para perfurarem a parte 5c de base da reentrância 5 e, assim, o compartimento 11 de ingredientes no caso de se exercer uma força ou pressão nestes. Assim, o líquido proporcionado à reentrância 5 através de um dispositivo de preparação de bebidas dedicado, contorna os meios de abertura e escoa-se através das aberturas ou orifícios criados na parte 5c de base pelos meios 4b de perfuração para o interior do compartimento de ingredientes. A Fig. 2 mostra uma forma de realização dos meios 4 de abertura numa vista lateral em perspectiva. Como se pode 20 observar na Fig. 2, os meios 4 de abertura compreendem um elemento 4a de base configurado em anel ou coroa que compreende lâminas ou espigões 4b salientes.

Deve entender-se, que ao contrário de um único elemento de abertura configurado em coroa, os meios 4 de abertura podem compreender, também, pelo menos, dois elementos 4a de base configurados em arco que estão equipados com lâminas ou espigões 4b.

As aberturas 4d de saida dos elementos 4b de perfuração são proporcionadas, de um modo preferido, através das partes laterais dos espigões 4b, como se pode observar na Fig. 3a. Consequentemente, a água introduzida nos canais 4c de escoamento interiores, pode ser redireccionada através das aberturas 4d de saida e pode ser, assim, distribuída de uma maneira predefinida no interior do compartimento 11 de ingredientes da cápsula 1. Deste modo, o diâmetro das aberturas 4d de saída e dos canais 4c de escoamento interiores pode ser dimensionado em conformidade de modo a influenciar a pressão do líquido injectado no compartimento 11 de ingredientes.

Deve entender-se, que se pode variar a quantidade de canais 4c de escoamento interiores e, assim, a quantidade de espigões ou lâminas 4d proporcionadas na parte 4a de anel de base, de forma a proporcionar um padrão de injecção dedicado para cápsulas diferentes que contêm ingredientes de diferente natureza.

Como se mostra na Fig. 3a, o elemento 4a configurado em anel possui uma largura t predefinida, que é, de um modo preferido, ligeiramente maior do que a largura d da 21 reentrância 5 anular da cápsula 1. Consequentemente, obtém-se uma adaptação de pressão dos meios 4 de abertura no interior da reentrância 5. Além disso, depois de utilização da cápsula 1, o elemento 4a configurado em anel de base fecha a reentrância 5, de um modo preferido, de uma maneira estanque a líquidos. Assim, não ocorre o ressurgimento de líquido e/ou de resíduos sólidos, tal como, partículas de café, através dos orifícios ou aberturas perfurados na face de entrada da cápsula.

Deve entender-se, que podem proporcionar-se diferentes meios 4 de abertura na reentrância 5. Assim, os parâmetros de injecção podem adaptar-se a certas necessidades. A Fig. 3b mostra uma outra forma de realização preferida dos meios de abertura de acordo com a invenção. Neste caso, os canais 4c de escoamento interiores são de formas diferentes, e. g. , formas triangulares. Além disso, as abertura 4d de saída formadas nas lâminas compreendem uma abertura mais espessa numa parte inferior dos meios de abertura do que a sua parte superior. Consequentemente, pode realizar-se um padrão de injecção diferente.

Deve salientar-se, que os canais 4c de escoamento interiores e as aberturas 4d de saída podem ter uma forma geométrica e uma dimensão diferente, de forma a permitir um padrão de injecção melhorado. A Fig. 4a mostra uma forma de realização preferida de um elemento 10 de encerramento de um dispositivo de preparação de bebidas destinado a ser utilizado com a cápsula de acordo com a invenção. Assim, o elemento 10 de encerramento compreende uma câmara 13 de recepção configurada em sino que é, de um modo 22 preferido, formada de maneira complementar em relação ao corpo 2 da cápsula 1. 0 elemento 10 de encerramento está ligado, de um modo preferido, a um mecanismo de encerramento (não mostrado) do dispositivo, para encerrar de maneira selectiva uma cápsula na câmara 13 de recepção do dispositivo. Em particular, como ilustrado na figura 4b , o mecanismo de encerramento permite um movimento relativo do elemento 10 de encerramento e de um porta-cápsulas 17 do dispositivo, de forma a encerrar a cápsula 1 na câmara 13 de recepção.

Numa parte inferior do elemento 10 de encerramento são proporcionados meios 16 de vedação, para interagirem com a parte 6 de rebordo da cápsula 1 e com o porta-cápsulas 17, de forma a permitir um engate de vedação estanque a fluidos da cápsula 1, durante o encerramento da cápsula, como se mostra na figura 4b.

Numa parte superior do elemento 10 de encerramento, os meios 12 de actuação projectam-se para o interior da câmara 13 de recepção.

Os meios 12 de actuação podem ser um elemento de pressão saliente estático que é adequado para engatar na reentrância 5 da cápsula 1, durante o movimento relativo do elemento 10 de encerramento e da cápsula 1. Contudo, os meios 12 de actuação podem estar ligados, também, a um elemento 14 de ligação, que está por sua vez ligado a um mecanismo de alavanca do dispositivo (não mostrado) e que é adequado para permitir um movimento relativo dos meios 12 de actuação e do elemento 10 de encerramento. 23

Em particular, os meios 12 de actuação são, de um modo preferido, de forma cilíndrica adequada para engatar na reentrância 5 anular da cápsula 1 proporcionada à câmara 13 de encerramento.

Além disso, o dispositivo compreende, de um modo preferido, um reservatório de líquido, meios de aquecimento e uma bomba que estão ligados ao canal 15 de fornecimento de líquido. 0 canal 15 de fornecimento de líquido está ligado ao elemento 10 de encerramento. Assim, pode ser proporcionado líquido pressurizado, aquecido selectivamente, à câmara 13 de recepção. A Fig. 4b mostra os meios 10 de encerramento da Fig. 4a, em que uma cápsula 1 de acordo com a presente invenção é proporcionada à câmara 13 de encerramento configurada em sino.

Deste modo, o elemento 10 de encerramento assume uma posição fechada, i. e., a parte 16 de vedação inferior do elemento 10 de encerramento está pressionada contra o porta-cápsulas 17. Assim, a parte 6 de rebordo é encerrada entre as mesmas, como se mostra na figura. Consequentemente, a câmara 13 de recepção que aloja a cápsula 1 está vedada de uma maneira estanque a fluidos.

Devido ao movimento relativo do elemento 10 de encerramento e do porta-cápsulas 17, o elemento 12 de pressão saliente é engatado no interior da reentrância 5 da cápsula, exercendo, assim, uma força de actuação descendente sobre os meios 4 de abertura suportados no mesmo. Consequentemente, os meios 4 de abertura são pressionados em direcção do compartimento 11 de ingredientes da cápsula 1, de forma a perfurar a parte 5c 24 inferior da reentrância 5, de modo a abrir o compartimento 11 para permitir que o liquido seja fornecido ao compartimento.

Deste modo, a forma complementar da câmara 13 de recepção e do corpo da cápsula permitem um posicionamento correcto do elemento 12 de pressão relativamente à reentrância 5 da cápsula 1.

Como se mostra na figura 5a, a espessura tl do elemento 12 de pressão de forma cilíndrica é, de um modo preferido, ligeiramente menor, e.g., 10 a 20% menor, do que a largura b da reentrância 5. Consequentemente, impede-se o bloqueio da reentrância 5 devido ao elemento 12 de pressão. Assim, o líquido injectado no interior da câmara 13 de recepção pode contornar facilmente o elemento 12 de pressão, de forma a ser injectado no interior do compartimento 11 de ingredientes por meio dos orifícios ou aberturas geradas no interior do mesmo.

Depois da geração dos orifícios ou das aberturas no compartimento 11 de ingredientes da cápsula, o líquido sob pressão é injectado no interior da câmara 13 de recepção, por meio do canal 15 de fornecimento de líquido. Assim, a pressão aumenta no interior da câmara 13 de recepção, o que conduz à injecção de líquido no interior da cápsula 1 por meio da reentrância 5 e dos canais 4c de escoamento interiores proporcionados nos meios 4 de abertura. O líquido injectado no compartimento 11 de ingredientes interage assim com os ingredientes proporcionados no interior do mesmo. Devido à elevação de pressão no interior da cápsula, a face 3b de saída da cápsula é pressionada contra um relevo 18 proporcionado no porta-cápsulas 17. Consequentemente, produzem-se aberturas na face 3b de saída da cápsula 1. 25

Assim, quando tiver aumentado uma pressão de liquido suficiente no interior da cápsula 1, pode drenar-se a bebida produzida devido a uma interacção entre o líquido injectado e os ingredientes em porções proporcionados no interior do compartimento 11 de ingredientes a partir de pequenos interstícios 19 proporcionados entre os elementos 19 de relevo.

Deve notar-se, que os meios 4 de abertura da cápsula 1 podem ser dotados com uma válvula de uma via, tal como uma vedação de borracha, que abre quando o elemento de perfuração é comprimido ou pressionado para baixo e/ou é injectada água na reentrância e que fecha a reentrância ou os orifícios quando a pressão é libertado no elemento de perfuração. Consequentemente, não se liberta líquido a partir da cápsula, quando o elemento 10 de encerramento é desengatado da cápsula 1.

Além disso, deve entender-se que ao contrário de um elemento 12 de actuação estático ou deslocável de modo variável, os meios 4 de abertura proporcionados na reentrância 5 da cápsula 1 podem ser actuados, também, através da pressão da água que é exercida sobre os mesmos. Assim, não tem que se proporcionar um elemento 12 de actuação dedicado no lado do sistema do dispositivo. A Fig. 5a mostra uma forma de realização preferida do elemento 12 de pressão de acordo com a presente invenção. O elemento 12 de pressão de forma cilíndrica está ligado, de um modo preferido, a um elemento 20 de ligação que permite a ligação do elemento 12 de pressão ao elemento 10 de encerramento do dispositivo. Deste modo, o elemento 20 de ligação compreende várias partes 21 dobradas para o exterior que se engatam através de adaptação por pressão nas reentrâncias complementares 26 proporcionadas na câmara 13 de recepção (não mostrado). Assim, o elemento de pressão pode ser fixo na câmara 13 de recepção de maneira mais fácil durante o fabrico. A Fig. 5b mostra um outro elemento 12 de actuação preferido a ser ligado a um dispositivo da técnica anterior, adequado para perfurar uma face 3a de entrada da cápsula 1. Deste modo, as lâminas 22 de perfuração projectam-se a partir de uma placa 23 de base até um comprimento L predefinido, e assim, quando ligadas ao dispositivo, as lâminas 22 projectam-se para o interior da câmara 13 de recepção do dispositivo.

Um tal elemento 12 de actuação é particularmente adequado para perfurar cápsulas da técnica anterior efectuadas em plástico e/ou alumínio. Além disso, um tal elemento 12 de actuação permite uma interacção com os meios 4 de abertura da cápsula 1 de acordo com a presente invenção, dado as lâminas 22 salientes serem concebidas para se engatarem no interior da reentrância 5 da cápsula 1 e exercerem, assim, uma força sobre os meios 4 de abertura, de forma a perfurar o compartimento 11 de ingredientes.

Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência às suas formas de realização preferidas, podem ser efectuadas muitas modificações e alterações por um especialista da técnica, sem afastamento do âmbito desta invenção, que é definido pelas reivindicações anexas.

Lisboa, 14 de Setembro de 2012 27

Claims (14)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Cápsula (1) para conter ingredientes de bebida para a preparação de bebidas ou de outros líquidos comestíveis por meio da interacção do líquido proporcionado à cápsula e aos ingredientes de bebida no interior de um compartimento de ingredientes vedado da cápsula, compreendendo a cápsula (1): - o compartimento (11) de ingredientes vedado, - uma face (3a) de entrada, e - uma face (3b) de saída, compreendendo ainda a referida cápsula (1) meios (4) de abertura que estão posicionados, na face de entrada, no exterior do compartimento (11) de ingredientes e que são proporcionados com meios (4b) de perfuração dirigidos para o compartimento (11) de ingredientes, em que os meios (4) de abertura estão alojados no interior de uma reentrância (5) do corpo (2) da cápsula (1).
2. 2. Cápsula de acordo com a reivindicação 1, em que a reentrância (5) é um rasgo anular que se projecta para o interior do compartimento (11) de ingredientes da cápsula. 1
3. 3. Cápsula de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que os meios (4) de abertura estão dispostos de um modo móvel no interior da reentrância (5).
4. 4. Cápsula de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que os meios (4) de abertura estão dispostos de um modo fixo no interior da reentrância (5) por encaixe por pressão ou grampeamento e estão concebidos de modo a serem móveis por meio de uma certa pressão que é exercida sobre os mesmos.
5. 5. Cápsula de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que os meios (4) de abertura com meios (4b) de perfuração, são formados como uma parte integrante do mesmo material.
6. 6. Cápsula de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que os meios (4) de abertura compreendem um anel (4a) de base e várias lâminas ou espigões (4b) de perfuração.
7. 7. Cápsula de acordo com a reivindicação 6, em que os meios (4) de abertura compreendem canais (4c) de escoamento interiores para estabelecimento de uma ligação de fluido entre a face (3a) de entrada da cápsula (1) e o compartimento (11) de ingredientes.
8. 8. Cápsula de acordo com a reivindicação 7, em que os canais (4c) de escoamento interiores compreendem aberturas (4d) de saída que estão concebidas para dirigirem o líquido proporcionado aos canais (4c) de escoamento no compartimento.
9. 9. Cápsula de acordo com a reivindicação 7 ou 8, em que os meios (4) de abertura compreendem meios de válvula que 2 estão concebidos para abrirem ou fecharem os canais (4c) de escoamento interiores, dependendo da pressão e/ou da força que é exercida sobre os mesmos.
10. 10. Cápsula de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que os meios (4) de abertura estão concebidos para interagirem com meios de actuação mecânicos ou físicos dedicados, proporcionados por um dispositivo de preparação de bebidas dedicado a ser utilizado em combinação com a cápsula.
11. 11. Cápsula de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a cápsula é uma cápsula vedada e o corpo (2) da cápsula (1) é constituído por plástico duro, tal como PP ou PA injectado, ou metal.
12. 12. Combinação de uma cápsula (1) de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11 e de um sistema para preparação de uma bebida a partir de uma substância alimentar contida num compartimento (11) de ingredientes da cápsula (1) rígida, através de injecção de um líquido no interior da cápsula, compreendendo o referido sistema um dispositivo que possui, pelo menos, um elemento (10) de encerramento ligado a um mecanismo de encerramento para encerrar de um modo selectivo a referida cápsula numa câmara (13) de recepção do dispositivo, compreendendo ainda o referido dispositivo: um reservatório de líquido, uma bomba ligada ao reservatório de líquido para fornecer líquido para a câmara (13) de recepção, e 3 meios (12) de actuação dedicados, ligados ao elemento (10) de encerramento para actuação dos meios (4) de abertura proporcionados numa face (3a) de entrada da cápsula (1), em que os referidos meios (4) de abertura compreendem meios (4b) de perfuração dirigidos para o compartimento (11) de ingredientes da cápsula e, em que os meios (4) de abertura estão alojados no interior de uma reentrância (5) do corpo (2) da cápsula (1).
13. 13. Combinação de uma cápsula e de um sistema de acordo com a reivindicação 12, em que os meios (12) de actuação do dispositivo compreendem um elemento de pressão que está concebido para se engatar numa reentrância (5) anular da cápsula, na qual os meios (4) de abertura da cápsula (D estão dispostos, devido a um movimento relativo da cápsula (1) e do elemento (10) de encerramento.
14. 14. Combinação de uma cápsula e de um sistema de acordo com a reivindicação 12, em que os meios (12) de actuação do dispositivo estão concebidos para exercerem uma pressão sobre os meios (4) de abertura da cápsula (1) através do efeito do liquido sob pressão que é proporcionado à face (3a) de entrada da cápsula (1). Lisboa, 14 de Setembro de 2012 4