WO2012134311A2

WO2012134311A2 - Cápsula e dispositivo para processamento desta cápsula

Info

Publication number: WO2012134311A2
Application number: PCT/PT2012/000010
Authority: WO
Inventors: Rui Miguel Nabeiro
Original assignee: Novadelta-Comércio E Indústria De Cafés S.A.
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-10-04
Also published as: ES2600635T3; RU2013148098A; SMT201700030B; CA2831837A1; DK2692662T3; EP2692662B1; HUE030434T2; PL2692662T3; HRP20161410T1; US20140076169A1; CN103732510B; EP2692662A2; BR112013024735A2; CN103732510A; PT105597B; WO2012134311A3; CY1118159T1; LT2692662T; PT105597A; RS55359B1

Abstract

A presente invenção refere-se a uma cápsula contendo pelo menos uma substância aromática, para produção de uma bebida mediante o seu atravessamento por um escoamento fluido sob pressão, e que compreende pelo menos um elemento de fecho retido em união removível com pelo menos um dos elementos construtivos da cápsula. O referido elemento de fecho pode ser removido de forma fiável da sua retenção inicial mediante a aplicação de pelo menos uma determinada força de actuação exercida por meio de um respectivo dispositivo utilizado para extracção de uma bebida a partir da cápsula.

Description

DESCRIÇÃO

CAPSULA E DISPOSITIVO PARA PROCESSAMENTO DESTA CÁPSULA

Domínio Técnico da Invenção

A presente invenção refere-se ao campo das cápsulas para substâncias aromáticas utilizadas para preparação de bebidas, e, em particular, ao campo das cápsulas para obtenção de bebidas por extração, mediante o seu atravessamento por um fluido sob pressão, como por exemplo café tipo expresso.

A presente invenção refere-se ainda ao campo dos dispositivos para preparação de bebidas, em particular por extração, mediante o atravessamento de cápsulas por um fluido sob pressão, tais como por exemplo máquinas de café tipo expresso e similares.

Antecedentes da Invenção

Há diversas soluções conhecidas no estado da técnica relativas a cápsulas pertencentes ao domínio técnico acima, em geral, e aos mecanismos e meios de respectiva abertura, para atravessamento por um escoamento sob pressão, em particular. A solução habitualmente praticada relaciona-se com uma certa forma de ruptura de um determinado material construtivo, por exemplo um material sintético ou metálico, utilizado em pelo menos uma determinada zona da cápsula, dessa forma possibilitando a entrada do escoamento sob pressão. A ruptura do material construtivo é habitualmente realizada através de meios mecânicos qué> de forma isolada ou conjuntamente com a pressão hidráulica exercida pelo escoamento, perfuram o referido material construtivo, ou provocam uma ruptura ou falha de continuidade de uma determinada zona do mesmo, previamente enfraquecida ou proporcionada com um material destinado a falha de continuidade. Exemplos de cápsulas de acordo com o domínio da técnica são revelados nos registos EP 1864917 Al, WO 2004/089772 A2 e WO 2008/116818 Al.

Nenhuma destas formas de abertura da cápsula, através de uma determinada forma de perfuração ou ruptura de um material construtivo da mesma, oferece um elevado controlo de processo sobre o instante de abertura, ou condições de operação em que tal ocorre, e sobre a forma e dimensões resultantes da secção de passagem do escoamento. Com efeito, as soluções conhecidas no estado da técnica não possibilitam uma replicabilidade da configuração e área total de passagem disponibilizadas ao escoamento. Estes aspectos determinam em grande medida o escoamento de atravessamento e têm por isso um substancial impacto na qualidade da bebida resultante.

Existe assim necessidade de resolver o problema de uma abertura de cápsula para passagem do escoamento por outros meios que os relacionados com alguma forma de ruptura de um material construtivo, através de meios simples e de um mecanismo mais fiável .

Descrição Sumária da Invenção

O objectivo da presente invenção é o de disponibilizar uma cápsula que apresente um maior controlo sobre as condições de abertura da cápsula, em geral, e do instante de abertura, configuração e dimensão da secção de passagem, em particular, para efeitos de atravessamento da, pelo menos uma, substância aromática contida na cápsula por um escoamento de fluido de processamento sob pressão, como por exemplo água quente.

No âmbito da presente invenção, por "cápsula" deverá entender-se um recipiente que define um volume interior para recolha de uma substância aromática, apresentando pelo menos uma zona virada ao escoamento a montante, configurado por exemplo em forma de caixa substancialmente cilíndrica ou em forma de duplo prato, e realizado num material substancialmente rígido ou substancialmente flexível, e substancialmente estanque a gás ou não .

0 objectivo acima é resolvido de acordo com um primeiro aspecto da invenção, através de uma cápsula realizada por pelo menos um elemento construtivo que configura um volume interior e pelo menos uma zona exterior virada pelo menos ao escoamento a montante, sendo que é proporcionado pelo menos um elemento de fecho retido, de um modo preferido de forma substancialmente estanque, por meio de pelo menos uma união removível numa respectiva recolha de elemento de secção transversal substancialmente correspondente, pelo menos na referida zona virada ao escoamento a montante.

Além disso, o elemento de fecho é de um modo preferido retido de forma que pode ser removido da referida união removível, mediante a aplicação de uma determinada, em cada caso respectiva, força de actuação, exercida de um modo preferido a partir do lado exterior, directamente sobre o referido elemento de fecho, e eventualmente, pelo menos em parte, simultaneamente com uma força de retenção exercida em sentido oposto ao da força de actuação, sobre pelo menos parte da restante zona de escoamento a montante e/ou a jusante. A dimensão desta força de actuação é de um modo preferido definida em função do tipo de união removível, dos materiais construtivos e/ou dimensões do elemento de fecho e demais zona de escoamento a montante e/ou a jusante. De acordo com este primeiro aspecto inventivo, o elemento de fecho é deste modo removido da respectiva recolha de elemento de tal forma que é substancialmente rodeado pelo escoamento sob pressão. Assim, de acordo com a presente invenção, a configuração da recolha de elemento de cada elemento de fecho, define assim de forma precisa a secção de passagem de escoamento através da cápsula, enquanto que o tipo de união removível permite controlar de forma fiável o instante de abertura da mesma. Além disso, o corpo do elemento de fecho passa a funcionar como elemento difusor do escoamento sob pressão, designadamente no interior da cápsula, gerando uma zona de recirculação no seu lado virado ao escoamento a montante que se reflecte de forma vantajosa na distribuição a jusante. Neste sentido, algumas configurações do elemento de fecho rèvelam-se como particularmente vantajosas, designadamente em função da sua localização na cápsula e mecanismo de acionamento.

De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, a cápsula de acordo com a invenção apresenta assim um elemento de fecho, disposto de um modo preferido de forma substancialmente centrada em relação à secção transversal da cápsula. Alternativamente, a cápsula apresenta uma pluralidade de elementos de fecho, eventualmente dispostos de forma assimétrica em relação à respectiva secção transversal de cápsula .

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de fecho é retido por meio de duas ou mais uniões removíveis, proporcionadas e a serem removidas de um modo preferido sequencialmente, mediante a aplicação de uma, em cada caso respectiva, força de actuação sobre o elemento de fecho e/ou de retenção sobre pelo menos parte da restante zona a montante e/ou a jusante.

Um outro objectivo da presente invenção é o de proporcionar soluções vantajosas, simples em termos construtivos e favoráveis em termos de custos, para o fecho fiável e eficaz da cápsula, sobretudo em termos da sua fixação, integridade e, de um modo preferido, substancial estanquidade . Um objectivo associado a este é o de evitar dessa forma a utilização de filmes finos, designadamente metálicos, aplicados sobre a zona virada ao escoamento a montante e/ou a jusante, sem prejuízo da manutenção das condições de estanquidade prévias a uma abertura.

O objectivo acima é resolvido de acordo com um outro aspecto inventivo, de tal forma que a retenção do, pelo menos um, elemento de fecho, é realizada por meio de em cada caso pelo menos uma união por meio de atrito e/ou por meio de engrenagem positiva em pelo menos uma respectiva recolha de elemento, configurada.de um modo preferido com um formato substancialmente correspondente ao do elemento de fecho.

Neste particular, o elemento de fecho é retido numa correspondente recolha de elemento por meio de pelo menos uma união por atrito, ou seja, realizada substancialmente em resultado da força de atrito entre elementos directamente adjacentes, eventualmente de materiais diferentes, ou força similar, e/ ou de uma união por engrenagem positiva, realizada por via de engrenagem entre elementos proporcionados com uma forma substancialmente correspondente. Estas formas de retenção são realizadas mediante introdução do elemento de fecho, de um modo preferido sob uma pressão previamente definida, pelo menos parcialmente numa, pelo menos uma, correspondente recolha de elemento. Numa forma de realização preferida, o elemento de fecho e/ou a respectiva recolha de elemento, apresentam de preferência um formato substancialmente cilíndrico. Revela-se como particularmente vantajoso quando o elemento de fecho apresenta um perfil pelo menos aproximadamente tronco cónico ou arqueado segundo a sua direcção longitudinal paralela à direcção dominante do escoamento.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, a união por engrenagem positiva é realizada através de pelo menos uma saliência, que engrena com uma correspondente reentrância, sendo ambas proporcionadas na face lateral do elemento de fecho e/ou da recolha de elemento, respectivamente. Numa forma de realização particular, a saliência de engrenagem é proporcionada em pelo menos um nível, de um modo preferido configurada de forma simétrica, de um modo mais preferido ao longo de todo o perímetro, da face lateral do elemento de fecho e/ou respectiva recolha de elemento.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de fecho é retido por meio de assentamento numa correspondente recolha de elemento, realizado de um modo preferido através de um correspondente degrau no elemento de fecho que se apoia sobre uma parte da recolha de elemento, de um modo preferido sobre um entalhe proporcionado nesta.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, a saliência ou degrau de engrenagem em união por engrenagem positiva, são configurados de forma que são substancialmente flexíveis, em particular quando submetidos a deflexão, pelo menos numa zona periférica dos mesmos.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de fecho apresenta uma configuração tubular ao longo de pelo menos parte da sua extensão longitudinal. Alternativamente, o elemento de fecho apresenta de forma vantajosa uma configuração em anel substancialmente circular.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de fecho é realizado em duas partes dispostas de tal forma em interação directa entre si que, mediante a aplicação de uma força de actuação, pelo menos uma destas partes se desloca, desse modo libertando uma secção de passagem de escoamento. Numa forma de realização particular, as duas partes são configuradas e interagem de tal forma entre si que se deslocam segundo a direcção dominante do escoamento fluido e/ou segundo uma direcção transversal, desse modo libertando pelo menos parte da recolha de elemento enquanto passagem de escoamento através da zona virada a montante e/ou da zona virada a jusante.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de fecho prolonga-se pelo menos sobre uma parte substancial da distância entre a zona virada de cápsula a montante e a zona virada a jusante.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de fecho apresenta de um modo preferido uma dimensão transversal em cada caso aproximadamente igual, de um modo preferido ligeiramente superior à dimensão transversal da correspondente recolha de elemento disposta na zona virada ao escoamento a montante e/ou a jusante.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de fecho apresenta uma altura diferente da altura da recolha de elemento correspondente. Por outro lado, a altura do elemento de fecho é de um modo preferido previamente dimensionada de tal forma que o deslocamento do elemento de fecho completamente para fora da recolha de elemento, requer a aplicação pelo menos de uma determinada força de actuação pelo menos durante um determinado período de tempo.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de fecho é realizado num material diferente, de um modo preferido menos rígido, que o material da respectiva recolha de elemento em que se encontra retido, de um modo particularmente preferido num material biodegradável.

Ainda um outro objectivo da presente invenção é o de disponibilizar um dispositivo para processamento de uma cápsula de acordo com a presente invenção, em condições de elevado grau de eficiência e controlo sobre as condições em geral, e instante de abertura e configuração da secção de passagem da cápsula, em particular .

Este objectivo é resolvido de acordo com a invenção através de um dispositivo, para processamento de pelo menos uma cápsula de acordo com a invenção, que compreende pelo menos uma injecção de fluido e/ou pelo menos uma evacuação de infusão, configurados e dimensionados de tal forma que, pelo menos durante parte do respectivo movimento para uma posição de extracção, exercem uma tal força de actuação mecânica sobre um respectivo elemento de fecho e/ou uma tal força de retenção sobre pelo menos uma parte da zona virada ao escoamento a montante e/ou a jusante da cápsula, respectivamente, que a combinação destas resulta igual ou superior à força de actuação necessária para remover a, pelo menos uma, união removível do elemento de fecho. Em particular, de acordo com uma forma de realização preferida, a combinação destas forças é suficiente para libertar pelo menos uma secção de passagem de escoamento, através de uma respectiva recolha de elemento .

De acordo com um outro aspecto inventivo da presente invenção, a injecção de fluido e/ou a evacuação de infusão apresentam uma secção transversal que corresponde substancialmente, pelo menos na sua forma e dimensão exterior, à secção transversal interior do elemento de fecho retido na zona virada ao escoamento a montante e/ ou a jusante, respectivamente, de modo que possibilita uma engrenagem em união positiva entre respectivas partes.

De acordo com uma forma de realização preferida, a injecção de fluido apresenta pelo menos uma furação de injecção disposta de um modo preferido de forma assimétrica relativamente à respectiva secção transversal, de modo a dirigir o escoamento segundo uma determinada direcção no interior da cápsula. De acordo com uma forma de realização preferida, o escoamento fluido injectado sob pressão através da cápsula, exerce uma determinada força hidráulica através da injeção de fluido e/ou uma força hidráulica gerada a partir do interior da cápsula de acordo com a invenção, de preferência directamente sobre um respectivo elemento de fecho.

De acordo com uma outra forma de realização preferida do dispositivo de acordo com a invenção, a força mecânica aplicada é, conjuntamente com a força hidráulica, igual ou superior à força de actuação necessária para libertar o elemento de fecho da respectiva, pêlo menos uma, união removível com a zona virada ao escoamento a montante e/cu a jusante, de um modo preferido para libertar pelo menos uma respectiva secção de passagem de escoamento .

Lista de Figuras

A invenção será em seguida explicada em maior detalhe com base em formas de realização preferidas e nas Figuras que se anexam. As Figuras correspondem a representações meramente esquemáticas e mostram: vistas de duas formas de realização de um recipiente de acordo com a invenção, uma do tipo cápsula (1) e pastilha (1' ) , respectivamente, ambas incluindo um elemento (5) de fecho disposto na zona

(2) de cápsula virada ao escoamento a montante;

Figuras 2a - 2c: vistas de um primeiro conjunto de formas

de realização de uma cápsula de acordo com a invenção, incluindo um elemento

(5) de fecho representado em cada caso retido numa posição de fecho; vistas de um segundo conjunto de formas de realização de uma cápsula (1) de acordo com a invenção, incluindo um elemento (5) de fecho representado em cada caso retido numa posição de fecho; vistas segundo o plano de corte AA identificado na Figura 1, de uma cápsula de acordo com a invenção, incluindo um elemento (5) de fecho retido de forma removível por meio de união não positiva; vistas segundo o plano de corte AA identificado na Figura 1, de uma cápsula de acordo com a invenção, incluindo um elemento (5) de fecho retido de forma removível por meio de união positiva; vistas em corte esquemático de diversas formas de realização da configuração do elemento de fecho e respectiva retenção, representadas em cada caso na posição de fecho e de abertura numa cápsula de acordo com a invenção; vista em corte de uma primeira forma de realização de um dispositivo (10) de acordo com a invenção, para utilização de uma cápsula (1, 1') de acordo com a invenção, nas posições de cápsula fechada e aberta, em duas formas possíveis de abertura, respectivamente; Figuras 8a - 8b: vistas esquemáticas de formas dé

realização da engrenagem da injecção

(11) de fluido com uma cápsula (1, 1') num dispositivo (10) de extracção de acordo com a invenção.

Descrição detalhada da Invenção

As Figuras la e lb apresentam vistas exteriores de dois recipientes de acordo com a invenção, proporcionados numa forma de realização do tipo cápsula (1) - Figura la - e do tipo pastilha (1') - Figura lb -, incluindo vista em planta a partir de cima, vista de alçado lateral e vista em planta a partir de baixo (sucessivamente de cima para baixo) . Ambas as cápsulas (1, 1' ) são realizadas por pelo menos um elemento construtivo, definindo pelo menos uma zona (2) de cápsula virada ao escoamento a montante e, de um modo preferido, também uma zona (3) de cápsula virada ao escoamento a jusante. Cada forma de realização de cápsula (1, 1' ) de acordo com a invenção, encontra-se proporcionada, a titulo de exemplo, com um elemento (5e) dé fecho ria zona (2) virada a montante e outro (5s) na zona (3) virada a jusante, retido de forma removível numa respectiva recolha (6e, 6s) de elemento, e disposto em cada caso de forma centrada relativamente à secção transversal de cápsula (1, 1' ) . A recolha (6e, 6s) de elemento é neste caso realizada como uma abertura de atravessamento do elemento construtivo que define a zona (2, 3) de cápsula virada ao escoamento a montante e/ ou a jusante, respectivamente. Alternativamente, a cápsula (1, 1') de acordo com a invenção também poderia apresentar apenas um elemento (5) de fecho na zona (2) virada a montante, ou mais do que um elemento (5) de fecho em cada zona (2, 3) virada a montante/ a jusante, dispostos de forma simétrica, ou não, relativamente ao eixo de simetria central da mesma. Além disso, o elemento (5) de fecho poderia ter pelo menos aproximadamente a dimensão da zona (2, 3) virada ao escoamento a montante/ a jusante .

As Figuras 2a - 2c e 3a - 3c ilustram formas de realização do elemento de fecho numa cápsula (1, 1' ) de acordo com a invenção .

As Figuras 2a a 2c mostram, sucessivamente de cima para baixo, vistas em planta a partir de cima, em corte (segundo o plano de corte AA indicado nas Figuras la e 1b) , e em planta a partir de baixo, de um primeiro conjunto de formas de realização de uma cápsula (1, 1') de acordo com a invenção. Num primeiro exemplo (Figura 2a) , é apenas proporcionado um elemento (5) de fecho na zona (2) virada a montante, sendo a saída do escoamento realizada por outros meios (não representados) . Na Figura 2b, o elemento (5e) de fecho do lado virado a montante (entrada de cápsula) é proporcionado em forma de anel e disposto de tal modo que engrena no elemento (5s) de fecho disposto do lado virado a jusante (saída de cápsula) e proporcionado em jeito de êmbolo. Na Figura 2c, o elemento (5e, 5s) de fecho é proporcionado na forma de uma peça única que realizada simultaneamente o fecho e abertura dos lados virados a montante e a jusante.

As Figuras 3a a 3c mostram, em vistas correspondentes às das Figuras 2a a 2c, um segundo conjunto de formas de realização de cápsulas (1, 1') de acordo com a invenção, desta feita projectadas de modo a serem utilizadas numa determinada posição, por exemplo tombadas sobre um dós lados de modo que o escoamento atravessa a cápsula segundo uma direcção substancialmente horizontal. A Figura 3a representa uma forma de realização em que o elemento (5e) de fecho a montante se encontra proporcionado de forma descentrada, numa posição mais elevada relativamente ao elemento (5s) de fecho a jusante, deste modo induzindo um padrão de escoamento diferente no interior da cápsula (1, 1')· No caso da Figura 3b, ambos os elementos (5e, 5s) de fecho são proporcionados sobre um mesmo lado da cápsula, enquanto que no caso da Figura 3c, são proporcionados em lados, ou zonas dè cápsula substancialmente adjacentes.

As Figuras 4a - 4b e 5a - 5b ilustram formas de realização da retenção removível do elemento de fecho numa cápsula (1, 1' ) de acordo com a invenção.

As Figuras 4a e 4b mostram uma forma de realização da cápsula (1, 1') de acordo com a invenção, em que o elemento (5) de fecho se encontra retido por meio de uma união não positiva, representada na posição inicial de retenção e numa posição seguinte removida dessa retenção, respectivamente. 0 elemento (5) de fecho é disposto de um modo preferido sob pressão numa respectiva recolha de elemento, de modo a assegurar condições de estanquidade da cápsula (1, 1')· Neste sentido, a forma, dimensão e pressão de encaixe do elemento (5) de fecho numa respectiva reentrância (6), são previamente dimensionadas, de acordo com o tipo de material utilizado, de forma a que a retenção seja removida de forma fiável mediante a aplicação de uma determinada força { F) de actuação aplicada a partir do exterior sobre o elemento (5) de fecho (ver pormenores 01) .

As Figuras 5a e 5b mostram uma outra forma de realização de uma cápsula (1, 1') de acordo com a invenção, de novo nas posições de retenção e removido desta, em que o elemento (5) de fecho é retido de forma removível através de uma união positiva na recolha (6e, 6s) de elemento. Para o efeito, o elemento (5) de fecho apresenta uma zona de protuberância (7), ou uma saliência (7), que engrena numa correspondente reentrância (8) proporcionada na recolha (6e, 6s) de elemento - ver pormenor 01. A saliência (7) é disposta de um modo preferido de forma simétrica em pelo menos um nível ao longo do perímetro da face lateral do elemento (5e, 5s) de fecho, e que engrena diretamente com uma correspondente reentrância (8) proporcionada na face lateral da correspondente recolha (6e, 6s) de elemento.

As Figuras 6a a 6k mostram representações esquemáticas de formas de realização particulares do elemento (5) de fecho e respectiva retenção removível numa cápsula (1, 1') de acordo com a invenção, em cada caso numa primeira posição (A) de fecho e numa segunda posição (B) de abertura. Nos casos representados, a configuração do elemento (5) de fecho e respectiva recolha (6) de elemento conduzirá a uma determinada combinação de retenção em união não positiva com retenção por união positiva. Assim, o primeiro tipo de retenção será dominante em certos casos (Figuras 6a e 6f) , enquanto que o segundo será dominante noutros (Figuras 6b a 6e) . No caso da realização representada na Figura 6b, o elemento (5) de fecho é retido através de um elemento em forma de degrau (7) que se apoia inicialmente num respectivo entalhe (8) proporcionado na recolha (6), enquanto que no caso da realização representada na Figura 6c, a união positiva é realizada através de uma saliência (7') proporcionada no elemento (5) de fecho, que engrena numa correspondente reentrância (8) proporcionada na parede da recolha (6) . Na Figura 6d, trata-se de uma configuração do elemento (5) de fecho em que a remoção pode ser realizada mediante a aplicação de uma força substancialmente paralela ao sentido do escoamento, eventualmente déscentrada relativamente ao elemento de fecho.

As Figuras 6e a 6h ilustram formas de realização particulares da configuração e formas de retenção e remoção do elemento (5) de fecho, em que este se projecta acima do plano definido pela respectiva zona (2, 3) virada a montante/ a jusante. No caso das formas representadas nas Figuras 6e e 6f, os elementos (5) de fecho são retidos sob pressão e removidos mediante a aplicação de uma força (F_M) de actuação com uma dimensão e/ ou duração tal que os desloca completamente para fora da respectiva recolha (6) . No caso das formas de realização das Figuras 6g e 6h, o elemento (5) de fecho apresenta uma configuração tal de modo a interagir de forma vantajosa com um respectivo elemento do lado da câmara de extracção, ou da máquina de preparação de bebidas. No caso das formas de realização 6g e 6h, trata-se ainda de elementos (5) de fecho que mediante a aplicação de uma força (F_M) de actuação mecânica, se deslocam, não segundo a direcção principal de escoamento, mas antes para os lados, dessa forma desobstruindo uma determinada configuração de passagem para o escoamento.

Em todas as formas de realização anteriores, o elemento (5) de fecho é configurado como um corpo substancialmente maciço, o que conduz a que o escoamento do fluido de pressão se desenvolva à sua volta quando removido de uma respectiva retenção de bloqueio de passagem. Alternativamente, tal como ilustrado a titulo de exemplo pelas Figuras 6i e 6j , o elemento (5) de fecho pode ser configurado como um corpo de forma substancialmente tubular, pelo menos ao longo de parte do seu prolongamento longitudinal .

A Figura 6k representa uma forma de realização particularmente preferida de um elemento (5) de fecho de acordo com a invenção, em que este apresenta duas posições de retenção removível numa respectiva recolha (6) de elemento proporcionada na zona (2, 3) a montante e/ ou a jusante, dando assim origem à libertação de uma respectiva secção de passagem de escoamento em dois momentos sucessivos, mediante a aplicação de duas respectivas forças (F) de actuação. Assim, o referido elemento (5) de fecho apresenta uma primeira retenção, realizada por exemplo como união positiva (desenho ao centro) a ser removida mediante uma determinada primeira força (F_M) de actuação, designadamente mecânica, é uma segunda retenção, a ser removida mediante uma determinada força (F_H) de actuação complementar, designadamente hidráulica. Em particular, o segundo elemento pode ser configurado e realizado de modo a apresentar uma menor resistência, ou seja a exigir uma menor força de actuação para remoção da respectiva retenção com o elemento construtivo circundante .

As Figuras 7a - 7c e 8a - 8d ilustram formas de realização do dispositivo (10) de extracção de uma cápsula (1, 1') de acordo com a invenção.

As Figuras 7a a 7c são representações em corte do dispositivo (10), configurado como uma câmara de infusão, para processamento de uma cápsula (1, 1') de acordo com a invenção mediante o seu atravessamento por um fluido sob pressão, por exemplo água quente. Por motivo de simplificação do desenho, apenas são representadas esquematicamente as partes da câmara (10) de infusão que interagem directamente com a cápsula (1, 1' ) . A Figura 7a corresponde a um instante inicial em que a cápsula (1, 1') foi inserida na câmara (10) de infusão, enquanto a Figura 7b corresponde a um instante seguinte em que a cápsula (1, 1') foi fixada na posição (E) de extracção por meio de aperto mecânico entre uma injeção (11) de fluido é uma evacuação (12) de infusão. A Figura 7c corresponde a uma forma de realização em que o elemento (5s) de fecho na zona (3) virada a jusante, é removido por via da força mecânica de retenção aplicada sobre a cápsula, eventualmente de modo a deflectir as paredes laterais desta, e assim expelir o elemento (5s) de fecho no sentido dominante do escoamento.

Assim, como ilustrado na Figura 7b, quando numa posição (È) de extracção, uma injeção (11) de fluido fica alinhada com um, em cada caso respectivo, elemento (5e) de fecho retido na zona (2) virada a montante., e uma evacuação (12) de infusão, fica alinhada com um outro, em cada caso respectivo, elemento (5s) de fecho retido na zona (3) virada a jusante. De acordo com uma forma de realização preferida, a referida injeção (11) de fluido é configurada como uma protuberância que, com o movimento no sentido da posição (E) de extração, exerce uma determinada força (F_Me) de pressão mecânica sobre um respectivo elemento (5e) de fecho. De forma análoga, também a referida evacuação (12) de infusão pode ser configurada de modo a exercer uma força (F_Me) de pressão localizada, de preferência directamente sobre um respectivo elemento (5s) de fecho, A força (F_Me) de pressão mecânica é previamente dimensionada de forma que resulta igual ou superior à força (F) de actuação necessária para que o elemento (5e) de fecho seja completamente removido da respectiva recolha (6e) de elemento, e liberta assim a passagem para o fluido de processamento. O mesmo principio pode ser aplicado no caso do elemento de fecho (5s) disposto do lado da cápsula virado ao escoamento a jusante, através de uma força (F) de actuação, de valor igual ou diferente à relativa a outro elemento (5e) de fecho. Esta configuração de accionamento da abertura de entrada do escoamento sob pressão no interior da cápsula (1, 1') tem a vantagem de representar um mínimo de perda de carga do escoamento.

Além disso, o escoamento fluido sob pressão injectado através da injeção (11) de fluido exerce uma força (F_Hi) de pressão hidráulica, sobre um respectivo elemento (5e) de fecho. Assim, numa outra forma de realização preferida do dispositivo (10) de acordo com a invenção, o elemento (5e) de fecho apenas é removido da respectiva recolha (6e) de elemento, por via da ação conjunta da força (F_Me) de pressão mecânica e força (F_Hi) de pressão hidráulica, conjuntamente superiores à força (F) de actuação necessária para o efeito. O mesmo princípio pode ser aplicado no caso do elemento de fecho (5s) disposto do lado da cápsula virado ao escoamento a jusante.

As Figuras 8a a 8d ilustram diferentes formas de realização da interacção entre uma injecção (11) de fluido e um respectivo elemento (5e) de fecho, de modo a optimizar as condições de aplicação de uma força (F) de actuação sobre este e resultante abertura da cápsula (1, 1'), representadas em cada caso no instante anterior (vista de cima) e seguinte (vista de baixo) à referida abertura. No caso da Figura 8a, a injecção (11) de fluido é configurada, pelo menos na parte que engrena com o elemento (5e) de fecho, com uma secção transversal substancialmente circular, cujo diâmetro exterior corresponde substancialmente ao diâmetro do elemento dé fecho (e algo menor do que o de uma respectiva recolha (6e) de elemento) . Alternativamente, a injecção (11) de fluido pode apresentar um elemento assimétrico de maior alongamento, pelo menos na referida parte de engrenagem, de modo a engrenar com uma parte particular do referido elemento (5e) de fecho. De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção (Figura 8c) , a injecção (11) de fluido apresenta uma distribuição assimétrica de respectivas aberturas de passagem de escoamento, de modo a introduzir este segundo um determinado padrão de distribuição no interior da cápsula (1, 1')· A injecção (11) de fluido pode além disso, apresentar uma secção transversal por exemplo sextavada, substancialmente correspondente à do elemento (5) de fecho ou respectiva recolha (6) de elemento, de modo a melhor transmitir a força (F_M) de actuação mecânica. De acordo com uma outra forma de realização, o dispositivo (10) de extracção pode apresentar mais que uma injecção (11) de fluido, cada qual em engrenagem com um respectivo elemento (5e, 5e' ) de fecho.

Lisboa, 29 de Março de 2012.

Claims

REIVINDICAÇÕES

Cápsula (1, 1' ) contendo pelo menos uma substância aromática para produção de uma bebida mediante o seu atravessamento por um escoamento fluido sob pressão, realizada por pelo menos um elemento construtivo incluindo uma zona (2) virada pelo menos ao escoamento fluido sob pressão a montante, caracterizada por apresentar pelo menos um elemento (5) de fecho retido numa respectiva recolha (6) de elemento de secção transversal substancialmente correspondente, por meio de uma união removível cuja remoção liberta a referida recolha (6) de elemento enquanto passagem de escoamento.

Cápsula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por cada elemento (5) de fecho ser removido da união removível mediante a aplicação de uma determinada força (F) de actuação e/ou a força (R) de retenção, de um modo preferido directamente sobre o respectivo elemento (5) de fecho, de tal forma que é substancialmente rodeado pelo escoamento sob pressão .

Cápsula de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por ser proporcionada com pelo menos dois elementos (5e, 5s) de fecho dispostos de um modo preferido em respectivas zonas (2, 3) viradas ao escoamento a montante e a jusante, respectivamente .

Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por pelo menos um elemento (5) de fecho ser retido numa respectiva recolha (6) de elemento por meio de duas uniões removíveis, a serem removidas sequencialmente, de um modo preferido segundo a direcção do escoamento, mediante a aplicação de uma, em cada caso respectiva, força (F) de actuação .

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5. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por a retenção do, pelo menos um, elemento (5e, 5s) de fecho em pelo menos uma respectiva recolha (6e, 6s) de elemento, ser realizada por meio de união por atrito e/ou por engrenagem positiva.

6. Cápsula de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o, pelo menos um, elemento (5e, 5f) de fecho ser disposto em assentamento numa correspondente recolha (6e, 6s) de elemento, realizado de um modo preferido através de um correspondente degrau (7) no elemento (5e, 5s) de fecho que se apoia sobre uma parte da recolha (6e, 6s) de elemento, de um modo preferido sobre um entalhe (8) proporcionado nesta.

7. Cápsula de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por a união por engrenagem positiva ser realizada através de pelo menos uma saliência (7'), ou elemento de engrenagem tipo macho, que engrena com uma correspondente reentrância (8'), ou elemento de engrenagem tipo fêmea, proporcionadas na face lateral do elemento (5e, 5s) de fecho e/ou da recolha (6e, 6s) de elemento, respectivamente.

8. Cápsula de acordo com qualquer das reivindicações 6 ou 7, caracterizada por o degrau (7), ou saliência (7' ) , ser configurado como substancialmente flexível, em particular à deflexão, de um modo preferido pelo menos na respectiva zona periférica .

9. Cápsula de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizada por o elemento (5) de fecho ser realizado em duas partes (5a, 5b) de elemento proporcionadas de tal forma em interação entre si que, mediante a aplicação de pelo menos uma força (F) de actuação, de um modo preferido segundo a direcção dominante do escoamento, estas partes (5a, 5b) de elemento se deslocam de modo a libertar pelo menos uma zona de

2 passagem de escoamento através da zona (2) virada ao escoamento a montante e/ou da zona (3) virada escoamento a jusante .

10. Cápsula de acordo com qualquer uma das anteriores reivindicações 1 a 9, caracterizada por o elemento (5) de fecho ser realizado num material diferente, de um modo preferido menos rígido, que o material da recolha (6) de elemento em que se encontra retido, de um modo particularmente preferido num material biodegradável.

11. Dispositivo (10) para extracção de uma bebida a partir de uma cápsula (1, V ) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, compreendendo pelo menos uma injeção

(11) de fluido e/ou pelo menos uma evacuação (12) de infusão, caracterizado por a injecção (11) de fluido e/ou a evacuação

(12) de infusão ser configurada e dimensionada de tal forma que exercer uma força (F_Me, F_Ms) mecânica de actuação sobre um, em cada caso respectivo, elemento (5e, 5s) de fecho e/ou uma força (F_Re, F_Rs) mecânica de retenção sobre pelo menos parte da zona (2, 3) virada ao escoamento a montante e/ou a jusante, de tal forma que a combinação destas resulta igual ou superior à força (F) de actuação necessária para remover pelo menos uma em cada caso respectiva união removível do em cada caso respectivo elemento (5e, 5s) de fecho.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a combinação das forças e período de aplicação das mesmas ser suficiente para deslocar o elemento (5e, 5s) de fecho numa extensão tal que é libertada pelo menos uma secção de passagem de escoamento através da zona (2, 3) virada ao escoamento a montante e/ou a jusante.

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13. Dispositivo de acordo com as reivindicações 11 ou 12, caracterizado por o formato e dimensão da secção transversal da injecção (11) de fluido e/ou da evacuação (12) de fluido corresponder substancialmente ao formato e dimensão do em cada caso respectivo elemento (5e, 5s) de fecho.

14. Dispositivo de acordo com as reivindicações 11 a 13, caracterizado por a injecção (12) de fluido ser dimensionada pelo menos no seu prolongamento, e proporcionada com uma tal distribuição de meios (9) de passagem de fluido sobre o seu perímetro, de modo a gerar pelo menos uma forma de distribuição inicial previamente definida, de um modo preferido radialmente assimétrica, de escoamento fluido no interior da cápsula (1, 1').

15. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 14, caracterizado por a força (F , ¾_>) mecânica ser, conjuntamente com a força (F_Hi) hidráulica, igual ou superior à força (F) de actuação necessária para libertar o elemento (5e, 5s) de fecho da, pelo menos uma, união removível com a zona (2) virada ao escoamento a montante e/ou da zona (3) virada ao escoamento a jusante, de um modo preferido para libertar pelo menos uma respectiva secção de passagem de escoamento.

Lisboa, 29 de Março de 2012.

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