WO2012158055A1

WO2012158055A1 - Dispositivo de extracção de cápsulas, processo de operação deste e máquina incluindo o referido dispositivo

Info

Publication number: WO2012158055A1
Application number: PCT/PT2012/000019
Authority: WO
Inventors: Rui Miguel Nabeiro
Original assignee: Novadelta - Comércio E Indústria De Cafés S.A.
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-11-22
Also published as: PT105712A

Abstract

A presente invenção diz respeito a um dispositivo (1) de extracção para cápsulas (2) contendo uma dose de substância aromática, como os utilizados em máquinas do tipo café expresso. É revelado um dispositivo de extracção de dimensões particularmente compactas e cujo funcionamento decorre por via da aplicação de uma força exterior sobre um braço motriz (61) de um mecanismo de tipo alavanca que coopera com um mecanismo de deslocamento de modo a transmitir movimento de forma sequencial faseada aos demais elementos móveis do dispositivo de extração. É assim assegurado um processo de admissão de cápsula, introdução numa câmara de extração e ejeção de forma simples e fiável. Em particular, o dispositivo de extração de acordo com a presente invenção caracteriza-se por proporcionar uma ejecção fiável da cápsula para fora da câmara de extracção, sem recurso a forças de tipo elástico sujeitas a fadiga de material ao longo do tempo.

Description

DESCRIÇÃO

DISPOSITIVO DE EXTRACÇÃO DE CÁPSULAS, PROCESSO DE

OPERAÇÃO DESTE E MÁQUINA INCLUINDO O REFERIDO

DISPOSITIVO

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se ao campo das máquinas para obtenção de bebidas por extracção mediante o atravessamento de uma cápsula por um escoamento de água quente sob pressão, habitualmente designadas por máquinas de infusão, em geral, e ao campo dos dispositivos para admissão, extração e ejecçâo das referidas cápsulas, em particular.

Antecedentes da Invenção

No passado recente tem havido um crescente uso de máquinas para obtenção de bebidas por infusão, como por exemplo café tipo expresso, com base no processamento de Uma respectiva cápsula_* Uma forma de realização habitual do referido processamento assenta numa admissão da cápsula ao interior da máquina, condução da mesma até a uma zona de extração, habitualmente configurada como uma câmara de extração, fixação da cápsula na câmara de extração, pelo menos durante o seu atravessamento por um escoamento de fluido sob pressão, e evacuação da cápsula para fora da câmara de extração e, logo, para fora da máquina, após conclusão do referido escoamento.

A realização da admissão e condução da cápsula, em geral, e da evacuação da mesma, em particular, de forma fiável e através de meios simples levanta, porém, diversas questões, sendo conhecidas diversas soluções para o efeito (e.g., EP 1721553 BI,

EP 1859712 Al, EP 2250950 Al) . Neste particular, destacam-se soluções em que são proporcionados elementos de engrenagem do tipo braços retrácteis, para retenção da cápsula, e elementos força elástica, para evacuação da cápsula.

O registo EP 2077087 Al revela um mecanismo automático em que a evacuação da cápsula é realizada mediante a acção conjunta de uma força de reposição elástica e da remoção do suporte de cápsula proporcionado pelas calhas de deslocamento, por via de uma configuração das mesmas em alargamento. O mecanismo proposto não aproveita o momento exercido pelo mecanismo de acionamento de tipo alavanca. Além disso, o mecanismo inclui um dispositivo de tipo mandíbulas que deverá permitir agarrar a cápsula até esta ser colocada em posição no recipiente da primeira estrutura. Além disso, o mecanismo de tipo alavanca proposto pelo registo acima referido, inclui um manipulo e dois respectivos braços de alavanca, sendo que tem como principal apoio, um eixo de rotação disposto num plano inferior relativamente ao plano do movimento de translação da primeira e segunda estrutura. Deste modo, esta configuração exige um braço de alavanca proporcionalmente grande, o que se revela desvantajoso em termos de facilidade de utilização.

A utilização de uma força elástica e dispositivo elástico para ejecção da cápsula, realizada por exemplo através de um elemento do tipo mola helicoidal, é também revelada nos documentos EP 2177136 Al e WO 2010103044 Al.

Descrição geral da Invenção

O objectivo da presente invenção é o de proporcionar um dispositivo de extracção de cápsulas que apresente uma elevada eficácia dé admissão de cápsulas a uma respectiva câmara de extracção, e, era particular, de evacuação fiável da referida cápsula para fora da mesma depois do processo concluído. Um outro objectivo da presente invenção é o de proporcionar um dispositivo de extracção de cápsulas que seja de fácil accionamento por parte de um utilizador. Ainda um outro objectivo da presente invenção é o de proporcionar um dispositivo de extraçao de cápsulas que apresente um volume construtivo tão reduzido quanto possível e de produção relativamente simples e a custos competitivos.

Os objectivos acima são realizados de acordo com a presente invenção, através de um dispositivo de extracção que inclui uma cabeça de infusão móvel, elementos de retenção de cápsula móveis, uma câmara de extracção fixa e, de acordo com um primeiro aspecto inventivo, pelo menos um elemento de ejecção de cápsulas proporcionado na câmara de extração e accionado mediante o fecho e abertura do dispositivo de extracção. A cápsula é assim ejectada para fora da caixa de extracção por meio de uma força mecânica exercida sobre a cápsula, de um modo preferido a partir do interior da câmara de extracção, em resultado de accionamento de abertura desta.

De acordo com uma forma de realização preferida de acordo com a invenção, o referido elemento de ejecção é configurado e accionado segundo um movimento dè translação em jeito de êmbolo no interior da câmara de extracção, deste modo proporcionando uma evacuação fiável da cápsula, sem elementos do tipo mola, sujeitos a fadiga ao longo do tempo, e sem elementos construtivos adicionais.

De modo a realizar o fecho e abertura, o dispositivo de extracção de acordo com a presente invenção apresenta um sistema de alavanca e um mecanismo de deslocamento qu cooperam de modo a realizar uma transmissão sequencial de força e movimento aos principais elementos de actuação da cápsula, em particular à cabeça de infusão, aos elementos dé retenção dê cápsula e ao elemento de ejecção de cápsula. É deste modo possível proporcionar uma admissão e introdução da cápsula, com retenção da mesma durante uma parte do percurso, até sé encontrar parcialmente introduzida na câmara de extracção, e um assentamento hermético da cabeça de infusão na cavidade de extracção, no decurso de ura movimento de fecho. De forma análoga, no sentido inverso de um movimento de abertura, é accionada a ejecção da cápsula para fora da câmara de extração através do, pelo menos um, elemento de ejecção, com recolocação dos elementos de retenção de cápsula junto à cabeça de infusão e respectiva condução de volta para a posição de admissão de uma cápsula .

De acordo com uma forma de realização preferida do dispositivo de extracção de acordo com a invenção, é proporcionado pelo menos um elemento de ejecção no interior da câmara de extracção, unido com o mecanismo de deslocamento de forma que pode ser deslocado mediante o accionamento do braço motriz. De acordo com outro aspecto, o elemento de ejecção engrena com pelo menos uma zona ou elemento construtivo da cápsula, de preferência configurados de forma reciproca.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de ejecção é configurado com uma parte de veio e uma parte de cabeça, m jeito de êmbolo, sendo que a parte de cabeça é configurada como um disco com um diâmetro exterior pelo menos aproximadamente correspondente ao diâmetro interior da câmara de extracção, proporcionada com pelo menos uma furação, de um modo preferido uma pluralidade de furações para para passagem de escoamento. Alternativamente, o elemento de ejecção é configurado como coroa que engrena na parte superior da cápsula, pu são proporcionados dois elementos de ejecção configurados por exemplo como linguetas que engrenam em zonas laterais ou superiores, de um modo preferido simétricas, de pelo menos um elemento construtivo da cápsula. De acordo com uma forma de realização preferida, o mecanismo de alavanca e o mecanismo de deslocamento cooperam de modo a transmitir de forma sequencial uma força aplicada sobre o braço motriz, em caso de um respectivo movimento de fecho, à cabeça de infusão e ao elemento de ejecção, respectivamente, de modo que estes se deslocam segundo um movimento de translação, desde uma posição de abertura em que a cabeça de infusão se encontra na zona frontal da caixa de extracção e o elemento de ejecção se encontra próximo da abertura da câmara de extracção, para uma posição de fecho em que a cabeça de infusão se encontra em contacto com o bordo da câmara de extracção e o elemento de ejecção se encontra do lado oposto desta, e vice-versa em caso de um movimento de abertura.

Mediante a referida transmissão sequencial de força, a cabeça de infusão é movimentada conjuntamente com os referidos elementos de retenção de cápsula até se encontrar a uma distância previamente definida relativamente à abertura da câmara de extracção. Para além desta distância a cabeça de infusão continua a deslocar-se até ficar em contacto, de preferência sob pressão, com o rebordo de abertura da câmara de extracção, enquanto o elemento de ejecção é simultaneamente deslocado para a zona posterior da câmara de extracção.

De acordo com um outro aspecto inventivo, são proporcionados elementos de retenção de cápsula que engrenam em cada caso em aberturas nas faces de topo e de base da caixa de extracção, configuradas como guias de circulação. Os referidos elementos de recolha são configurados de forma a, quando na posição de abertura, engrenar com pelo menos um elemento construtivo da cápsula, de modo que esta é retida através de pelo menos duas respectivas zonas, de preferência simétricas relativamente ao eixo central da cabeça de infusão. De acordo com uma forma de realização preferida, os elementos de retenção são proporcionados com elementos de engrenagem em cada caso nos seus topos superior e inferior, respectivamente, através dos quais são dispostos em engrenagem, de forma que se podem deslocar segundo uma direção transversal, ao longo de respectivas guias de circulação, configuradas nos topos superior e inferior, respectivamente da cabeça de infusão. De acordo com uma outra configuração vantajosa, os elementos de retenção são proporcionados com uma zona de retenção, em cada caso rios seus topos superior e inferior, através das quais são dispostos em engrenagem, de forma que se podem deslocar segundo uma direção longitudinal ao longo das em cada caso respectivas guias de circulação. Assim, os elementos de retenção apenas realizam um movimento de translação, segundo ambos os sentidos, entre a posição de abertura e a posição de fecho, e vice-versa.

O dispositivo de extracção de acordo com a invenção proporciona assim uma retenção controlada da cápsula, desde a sua introdução na caixa de extracção até à sua colocação no interior da câmara de extração, através de meios substancialmente mais simples e comparativamente mais fiáveis que outros dispositivos do estado da técnica. Em particular, a retenção da cápsula é assegurada sem o recurso a meios de fecho do tipo braços retrácteis ou outros. Além disso, o dispositivo de extracção de cápsulas de acordo com a invenção apresenta uma construção substancialmente mais reduzida, quando comparada com outros dispositivos do estado da técnica.

A força de abertura e/ ou fecho aplicada sobre o mecanismo de alavanca é gerada por meios manuais, ou por meios mecânicos e/ ou electromecânicos.

A presente invenção revela ainda um processo para operação de um dispositivo de extracção de acordo com as características inventivas e formas de realização vantajosas do mesmo, bem como uma máquina para preparação de bebidas, em particular bebidas de infusão, mediante o processamento de uma cápsula com pelo menos uma substância aromática, caracterizada por incluir um dispositivo de ejecção de acordo a invenção.

Li£3tá 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 mostram: são vistas em perspectiva, á partir do lado posterior, de uma forma de realização preferida do dispositivo de extração de acordo com a invenção, na posição de fecho e de abertura, respectivamente ; são vistas em alçados frontal e posterior, bem como em planta, na posição de fecho e de abertura, respectivamente, incluindo a definição de um plano de corte AA, da forma de realização preferida de um dispositivo de extração de acordo com a Figura 1; são vistas em alçado lateral e em corte, segundo o plano AA de corte de acordo com as Figuras 2c - 2d, da forma de realização preferida de um dispositivo de extração de acordo com a invenção;

Figuras 4a - 4f: são vistas em corte, segundo o plano AA

de corte de acordo com as Figuras 2c - 2d, em alçado lateral do lado esquerdo e do lado direito superior das Figuras, e

em semi-corte em planta do lado direito inferior, incluindo a representação esquemática de uma cápsula, ao longo de sucessivos instantes do processo de admissão, extração e ejeção desta por uma forma de realização preferida um dispositivo de extração de acordo com a invenção;

Figuras 5a - 5h: são vistas era perspectiva do lado

direito, em representação parcialmente explodida, e vistas em corte do lado esquerdo, em alçado lateral em cima e em planta era baixo, de uma forma de realização preferida do dispositivo de extração de acordo com a invenção, incluindo a representação esquemática de uma cápsula, ao longo de sucessivos instantes do processo de admissão, extração e ejeção desta.

Descrição de Formas de Realização Preferidas da Invenção

As Figuras la - lb são vistas em perspectiva de uma forma de realização preferida do dispositivo (1) de extracção de acordo com a invenção, na posição de fecho e de abertura, respectivamente. O dispositivo (1) de extracção é integrado numa máquina para preparação de bebidas por infusão, como por exemplo uma máquina dé café expresso, de preferência de forma que apenas a sua parte superior se encontra acessível a partir do exterior de uma tal máquina. O dispositivo (1) de extracção assegura a admissão, extracção e ejecção de uma respectiva cápsula (2) incluindo pelo menos uma substância aromática. Para o efeito, o dispositivo (1) de extracção inclui uma cabeça (4) de infusão que fornece um escoamento fluido sob pressão, por exemplo água quente sob pressão, e uma câmara (5) de extracção que recolhe o escoamento de infusão obtido a partir da extracção de uma cápsula (2) .

O dispositivo (1) de extracção é accionado através de um braço motriz (61) que faz parte de um mecanismo (6) de alavanca e que permite accionar o dispositivo (1) de extracção desde uma posição (B) de fecho (Figura la) para uma posição (A) de abertura (Figura lb) , e inversamente. De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, o braço motriz (61) é acessível a partir do exterior da referida máquina e configurado de preferência em forma de manipulo. Alternativamente, o braço motriz (61) também pode, porém, ser configurado de forma diferente, como por exemplo como elemento de engrenagem, e acionado por outros modos, como por exemplo por meios mecânicos.

Como representado, o dispositivo (1) de extracção compreende uma caixa (3) de extracção no interior da qual são dispostos diversos mecanismos e componentes do dispositivo (1) de extracção. De acordo com uma forma de realização preferida, a caixa (3) de extracção pode ser configurada em duas partes (3a, 3b) , de preferência realizadas simétricas segundo um plano central vertical de simetria longitudinal do dispositivo (1) de extracção. A caixa (3) de extracção apresenta uma abertura na sua parte superior configurada como admissão (31) de cápsulas (2), a qual se encontra substancialmente desobstruída quando o braço (61) motriz se encontra numa posição (A) de abertura (Figura lb) . A partir das Figuras la - lb, também é isível uma parte da câmara (5) de extracção disposta na parte posterior do dispositivo (1) de extracção, bem como, no caso desta forma de realização da presente invenção, um elemento (51) dè ejecção que se encontra disposto de forma que se pode deslocar no interior da referida câmara (5) de extracção. Como se pode observar, este elemento (51) de ejecção é movimentado mediante o accionamento do braço motriz (61) entre a posição (Â) de abertura e a posição ^•(B) de fecho.

As Figuras 2a - 2d são vistas da forma de realização preferida do dispositivo (1) de injecção de acordo com as Figuras 1, sempre na posição (B) de fechado.

As Figuras 2a - 2b correspondem aos alçados frontal e posterior, respectivamente, sendo que se encontram identificadas as guias (32a, 32b) de accionamento em que se movimentam em cada caso os elementos (72a, 72b) de accionamento que permitem a transmissão faseada de força ao elemento (51) de ejecção de cápsula. Este aspecto será explicado em maior detalhe mais abaixo .

As Figuras 2c - 2d correspondem a uma vista em planta, quando o dispositivo (1) de extracção se encontra na posição (B) de fechado e na posição (A) de aberto, respectivamente. Como se pode verificar, a parte superior da caixa (3) de extracção é de igual modo proporcionada com duas guias (33a, 33b) de condução, dispostas de forma substancialmente simétrica relativamente ao plano central de simetria AA, nas quais engrenam em cada caso respectivos elementos (41a, 41b) de retenção de cápsula (2) , como será explicado em maior detalhe mais abaixo. Para além disso, como se pode observar designadamente a partir da Figura 2d, a admissão (31) de cápsulas é de um modo preferido configurada com o formato e dimensão aproximada de uma respectiva cápsula (2) , de modo a permitir a sua introdução numa determinada posição.

As Figuras 3a - 3d são vistas em alçado lateral da mesma forma de realização preferida do dispositivo (1) de ejecção de acordo com a invenção, na posição (B) de fechado e na posição (A) de aberto, respectivamente, sendo que as Figuras 3c e 3d correspondem a cortes segundo o plano central de simetria identificado nas Figuras 2c - 2d.

As Figuras 3a e 3b permitem em particular observar uma forma de realização dos elementos de accionamento que realizam a transmissão faseada de movimento ao elemento (51) de ejecção quando o mecanismo (6) de alavanca é accionado no sentido de fecho do dispositivo (1) de ejecção.

Nesta forma de realização, os elementos (72a, 72b) de accionamento são configurados de forma alongada, realizados por exemplo a partir de chapas metálicas, e apresentando um rasgo alongado no interior do qual uma união (71a, 71b) móvel se desloca entre uma respectiva extremidade proximal e uma extremidade distai. Na zona distai dos elementos (72a, 72b) de accionamento encontra-se em cada caso uma união (73a, 73b) fixa destes ao respectivo braço (74a, 74b) de accionamento do elemento (51) de ejecção. Gs elementos (72a, 72b) de accionamento deslocam-se em guias (32, 32b) de acionamento configuradas em jeito de calhas. Quando o dispositivo (1) de extracção se encontra na posição (A) de abertura, os elementos (72a, 72b) de accionamento encontram-se deslocados junto à zona proximal das guias (32a, 32b) de condução, e as uniões (71a, 71b) móveis encontram-se deslocadas junto à zona proximal da respectiva abertura nos elementos (72a, 72b) de accionamento. De forma análoga, quando na posição (B) de fecho, os elementos (72a, 72b) de accionamento encontram-se deslocados junto à zona distai das guias (32a, 32b) de condução, e as uniões (71a, 71b) móveis encontram-se deslocadas junto à zona distai da respectiva abertura nos elementos (72a, 72b) de accionamento.

A partir das Figuras 3c e 3d é possível verificar a posição relativa da cabeça (4) de infusão e do elemento (51) de ejecção em cada uma das posições (A) de abertura e (B) de fecho. As Figuras 4a - 4f incluem representações em corte, uma do lado esquerdo e uma do lado direito superior que correspondem ao alçado lateral, de acordo com as Figuras 3c e 3d, e uma do lado direito inferior que corresponde a uma vista era planta e corte parcial segundo o eixo central de simetria, representativas da evolução da posição da cápsula (2) no interior do dispositivo (1) de extracção de acordo com a invenção, ao longo de sucessivos instantes do respectivo processamento.

O dispositivo (1) de ejecção começa por se encontrar na posição (A) de abertura (Figura 4a) em que uma cápsula (2) é introduzida no interior da caixa (3) de extracção. Esta introdução realiza-se de um modo preferido com a cápsula (2) numa determinada posição correspondente ao formato da admissão (31) de cápsulas, através da face superior da caixa (3) de extracção e de modo que fica numa posição (Figura 4b) directamente adjacente à cabeça (4) de infusão, retida junto a esta por meio de respectivos elementos (41a, 41b) de retenção. De acordo com uma forma de realização preferida, estes elementos (41a, 41b) de retenção engrenam através de respectivos elementos (412c, 412d) de engrenagem em duas guias (42c, 42d) de circulação proporcionadas na cabeça (4) de infusão (não representadas) , de modo que se podem deslocar segundo a direcção transversal. Além disso, como se poderá observar na figura no lado inferior direito, os elementos de retenção (41a, 41b) são dispostos através de elementos de engrenagem (não representados em pormenor) em guias (33a, 33b) de circulação proporcionadas nas faces superior e inferior da caixa (2) de extracção, de forma que se deslocam longitudinalmente para lá e para cá ao longo destas.

Mediante a aplicação de uma determinada força sobre o braço motriz (61), este roda no sentido de fecho (Figura 4c) e transmite deste modo a referida força, através de um mecanismo (6) de alavanca que inclui uma pluralidade de braços de alavanca articulados entre si, incluindo uma disposição de braços (34) de accionamento que se encontram unidos à cabeça (4) de infusão de modo que esta é deslocada para a frente, no sentido da câmara (5) de extracção.

De acordo com a presente invenção, esta força é transmitida de forma sequencial de modo que durante uma primeira fase do movimento, apenas a cabeça (4) de infusão se movimenta, mantendo^se o elemento (51) de ejecção imobilizado. O elemento (51) de ejecção encontra-se neste caso numa posição próxima da abertura da câmara (5) de extracção (Figura 4b) . Esta primeira fase do movimento prolònga-se até a cabeça (4) de infusão se deslocar numa extensão que corresponde a uma distância previamente definida relativamente à abertura da câmara (5) de extracção. De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, esta distância é algo inferior à dimensão relevante da cápsula (2) que intermedeia entre a cabeça (4) de infusão e o elemento de ejecção (51) .

Para além desta extensão previamente definida (Figura 4c), o movimento do braço motriz (61) é transmitido através de respectivos braços (62, 63, 64) de alavanca, de tal forma que o elemento (51) de ejecção começa também a ser deslocado para a frente, conjuntamente com a continuação do movimento da cabeça (4) de infusão, por via da acção do deslocamento dos elementos (72a, 72b) de accionamento e, por conseguinte, dos braços (74a, 74b) de accionamento que se encontram unidos ao elemento (51) de ejecção. Simultaneamente, os elementos (41a, 41b) de retenção afastam-se, ao longo das respectivas guias (42c, 42d) de circulação_/ de modo a permitir a introdução total da cápsula (2) .

Com a continuação do movimento a cápsula (2) é completamente introduzida na câmara (5) de extracção (Figura 4d) . Esta posição corresponde à posição (B) de fecho, em que o braço motriz (31) alcançou a sua posição de fecho e a cápsula (2) se encontra retida de forma fiável na câmara (5) de extracção, sendo que a cabeça (4) de infusão se encontra directamente adjacente à mesma, de modo que pode ter lugar o fornecimento de escoamento sob pressão e respectiva entrega da bebida de infusão. Como será evidente para um especialista na técnica, a cabeça (4) de infusão é proporcionada com um tubo de alimentação (não representado) de um fluido sob pressão, que se pretende atravesse a cápsula (2) . Como se poderá observar, designadamente mediante a comparação das representações no canto inferior direito das Figuras 4c e 4d, os elementos (41a, 41b) de retenção de cápsula (2), ao chegarem à parte distai rectilínea das guias (33a, 33b) de circulação, a que corresponde de preferência uma introdução parcial da cápsula (2) na câmara (5) de extracção, e com a continuação do movimento, deslocam-se segundo a direcção longitudinal na parte divergente das referidas guias (33a, 33b) de circulação, e segundo a direcção transversal ao longo das guias (42c, 42d) de circulação, de modo que libertam a cápsula (2) e permitem assim que a cabeça (4) de infusão fique em contacto directo com a abertura da câmara (5) de extracção.

Uma vez realizado o atravessamento da cápsula (2) pelo referido escoamento sob pressão, pode ter então início a abertura do dispositivo (1) de extracção, designadamente accionando o braço motriz (31) no sentido inverso, desde uma respectiva posição ^'(B) de fecho para uma posição (A) de abertura ( figuras 4e - 4f) .

Neste particular, e de acordo com a presente invenção, a cápsula é empurrada para fora da câmara (5) de extracção por via da acção do elemento (51) de ejecção que se movimenta em jeito de pistão no interior desta. O elemento (51) de ejecção é accionado, de forma análoga ao anterior movimento de fecho, por via da transmissão de força desde o braço (31) motriz através do mecanismo (6) de alavanca e do mecanismo (7) de deslocamento, em particular da possibilidade de transmissão de movimento de forma sequencial. Neste caso, há lugar ao movimento dos braços (74a, 74b) de accionamento até a uma certa distância, de novo correspondente ao elemento (51) de ejecção na proximidade da abertura da câmara (5) de extracção, e à continuação do movimento da cabeça (4) de infusão até recuperar a sua posição inicial correspondente à posição (A) de abertura do dispositivo

(1) de ejecção.

As Figuras 5a - 5f representam do lado direito vistas em perspectiva do dispositivo (1) de extracção de acordo com a invenção, ao longo de sucessivos instantes de operação do mesmo, em representação parcialmente explodida de modo a visualizar alguns dos componentes interiores. Do lado esquerdo, são apresentadas as representações de alçado lateral em corte (em cima) e de planta em semi-corte (em baixo) do dispositivo (1) de extracção de acordo com a invenção.

A Figura 5a representa o dispositivo (1) de extracção de acordo com a invenção, num primeiro instante de operação que corresponde a uma posição (A) de abertura sem cápsula. A Figura 5b ilustra a introdução de uma cápsula (2) através de uma admissão (31) proporcionada na zona superior da caixa (3) de extracção. A Figura 5c representa a retenção da referida cápsula

(2) em posição pelos elementos (41a, 41b) de retenção. Não houve até aqui qualquer movimento do mecanismo (6) de alavanca e/ ou do mecanismo (7) de deslocamento.

As Figuras 5d - 5e representam então a sequência de movimento resultante da aplicação de uma determinada força de actuação ao braço motriz (61) , de modo que há lugar a um deslocamento das uniões (71a, 71b) móveis, transmitido através do movimento da cabeça (4) de infusão à qual se encontram unidas, no interior das respectivas guias (72a, 72b) de deslocamento, desde a extremidade proximal (Figura 5c) pelo menos aproximadamente até à extremidade distai (Figura 5e) . Como se pode verificar, a cabeça (4) de infusão deslocou-se numa extensão tal até a cápsula (2) ficar pelo menos aproximadamente à face da câmara (4) de extracção. 0 elemento (51) de ejecção mariteve-se imobilizado até este instante.

A Figura 5e representa um instante em que a transmissão da força aplicada sobre o braço motriz (61), é agora realizada por via do movimento longitudinal das guias (72a, 72b) de deslocamento e, de forma solidária com estas, do êmbolo (51) de ejecção no interior da câmara (5) de extracção. Este movimento possibilita pois a introdução da cápsula (2) no interior da câmara (5) de extracção, até a uma posição (B) de fecho (Figura 5f) em que a cabeça (4) de infusão se encontra encostada, de um modo preferido sob pressão e de forma estanque, com o rebordo da câmara (5) de extracção. A extracção da cápsula (2) decorre nesta posição (B) de fecho do dispositivo (1) de extracção.

Como se pode ver na Figura 5f, mediante a aplicação de uma força em sentido contrário sobre o braço motriz (31) , no sentido da abertura, ou desobstrução da admissão (31) de cápsulas, começa por haver um deslocamento das uniões (71a, 71b) desde a zona distai em que se encontram até à zona proximal dentro das guias (72a, 72b) de deslocamento. O movimento destas uniões (71a, 71b) móveis arrasta solidariamente consigo o movimento da cabeça (4) de infusão, afastando-a da abertura da câmara (5) de extracção, de modo que está fica assim desobstruída.

A partir de um determinado instante (Figura 5g) , em que as uniões (71a, 71b) móveis alcançam a zona proximal dentro das guias (72a, 72b) de deslocamento, a continuação da força aplicada sobre o braço motriz (31) no sentido de abertura, conduz a que estas guias (72a, 72b) de deslocamento se desloquem ao longo das em cada caso respectivas guias (32a, 32b) de condução, de forma que o elemento (51) de ejecção empurra a cápsula (2) para fora da câmara (5) de infusão. Recupera-se assim, a inicial posição (A) de abertura, em que é possível introduzir uma cápsula (2) no interior do dispositivo de extracção (Figura 5h) .

De acordo com a presente invenção, outras formas de realização são possíveis que assentem na utilização de pelo menos um elemento (51) de ejecção no interior da câmara (5) de extracção e que asseguram a evacuação, por acção mecânica, da cápsula (2) para fora desta após realização de um processo de extracção. Assim, seria por exemplo equacionável considerar uma segunda forma de realização do elemento (51) de ejecção, desta feita configurado como dois elementos em jeito de linguetas, dispostos de forma móvel e em posições diametralmente opostas na zona da abertura da câmara de extracção, de forma que podem puxar a cápsula (2) segundo uma distância suficiente para fora desta, de modo a provocar que esta caia.

Como anteriormente referido, de acordo com uma forma de realização preferida da invenção (Figura 5b), os elementos (41a, 41b) de retenção são dispostos em engrenagem de forma que se podem deslocar simultaneamente segundo uma direção transversal ao longo de respectivas guias (42c, 42d) de circulação, configuradas nos topos superior e inferior (não representadas), respectivamente da cabeça (4) de infusão, e segundo uma direcção longitudinal ao longo de respectivas guias (33a, 33b) de circulação que se desenvolvem de forma simétrica nas faces superior e inferior da caixa (3) de extração. As guias (33a, 33b) de circulação sao de forma vantajosa proporcionadas como aberturas alongadas realizadas na caixa (3) de extracção, resultando assim como um elemento de realização simples e não dispendiosa que permite uma engrenagem e deslocamento fiável dos elementos (41a, 41b) de retenção. De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, os elementos (41a, 41b) de retenção são realizados de modo que retêm um elemento construtivo saliente da cápsula (2) pelo menos pela parte inferior desta. Esta forma de realização permite que os elementos de retenção (41a, 41b) sejam operados de forma eficaz apenas mediante o seu deslocamento segundo um movimento de translação. Diferentemente de diversas soluções propostas no estado da técnica, não são pois, realizados movimentos transversais de aperto e libertação da cápsula, ou mecanismos com base numa força de tipo elástico, propensos a fadiga de material ao longo do tempo.

A partir de um determinado instante, como se poderá observar mediante a comparação das Figuras 5d e 5e, os elementos (41a, 41b) de retenção da cápsula (2) , até aqui dispostos junto à cabeça (4) de infusão e empurrados por esta (Figura 5d) , realizam um movimento de afastamento mutuamente divergente, induzido pela evolução das respectivas guias (33a, 33b) de circulação, de modo que ficam em contacto com os braços (74a, 74b) de deslocamento (Figura 5e) .

Este movimento dos elementos (41a, 41b) de retenção liberta assim a cápsula (2) de um respectivo apoio, pelo que, de acordo com uma forma de realização preferida da invenção, no instante em que estes iniciam o movimento de mútuo afastamento_/ correspondente a uma determinada distância (d) relativamente à zona de admissão de cápsulas, uma parte da cápsula (2) já se encontra no interior da câmara (3) de extracção de modo a assim assegurar a sua retenção.

De forma análoga, aquando do movimento de abertura do braço motriz (31), o movimento da cabeça (4) de infusão em sentido inverso, puxa os elementos (41a, 41b) de retenção através dos em cada caso respectivos elementos (412c, 412d) , a partir das posições mais afastadas lateralmente nas guias (42c, 42d) de circulação e longitudinalmente nas guias (33a, 33b) de circulação, correspondentes a uma posição (B) de fecho, de volta até à zona em que recuperam a posição (A) de abertura do dispositivo (1) de extracção.

Lisboa, 17 de Maio de 2012.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo (1) de extracção para produção de bebidas mediante o atravessamento de uma cápsula (2) por um escoamento sob pressão e compreendendo

uma cabeça (4) de infusão através da qual é fornecido um escoamento fluido sob pressão,

uma câmara (5) de extracção a partir da qual é recolhida uma bebida de infusão,

caracterizado por

a cápsula (2) ser ejectada para fora da câmara (5) de extracção por meio de uma força mecânica exercida sobre a cápsula (2) , de um modo preferido a partir do interior da câmara (5) de extracção.

2. Dispositivo (1) de extracção de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda

uma caixa (3) de extracção para admissão, extracção e ejecção dessa cápsula (2), de um modo preferido proporcionada com uma admissão (31) de cápsulas, sendo que a cabeça (4) de infusão é proporcionada de um modo preferido de forma que pode ser deslocada segundo a direcção longitudinal dá caixa (3) de extracção e a câmara (5) de extracção é proporcionada de um modo preferido de forma fixa na zona posterior da caixa (3) de extracção em oposição directa à cabeça (4) de infusão,

elementos ( 1 _/ 41b) dê retenção de cápsula (2), proporcionados de cada lado da cabeça (4) de infusão de fòrmâ que podem sér deslocados pelo menos segundo a direção longitudinal da caixa (3) de extracção,

1 um mecanismo (6) de alavanca que inclui um braço motriz (61) proporcionado de forma que pode girar em volta de um apoio disposto na proximidade da admissão (31) de cápsulas, e uma pluralidade de braços de accionamento, articulados entre si e

um mecanismo (7) de deslocamento que inclui guias (72a, 72b) de deslocamento unidas em cada caso ao mecanismo (6) de alavanca de forma que podem ser deslocadas segundo a direcção longitudinal da caixa (3) de extracção, e

caracterizado por

ser proporcionado pelo menos um elemento (51; 51a, 51b) de ejecção no interior da câmara (5) de extracção, unido com o mecanismo (7) de deslocamento de forma que pode ser deslocado, de um modo preferido para a frente e para trás ao longo de um determinado curso, mediante o accionamento do braço motriz (61) .

Dispositivo (1) de extracção de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o elemento (51; 51a, 51b) de ejecção ser configurado de modo a engrenar com pelo menos uma zona da cápsula (2) , de preferência configurada de forma reciproca, e de modo a ejectar esta para fora da câmara (5) de extracção em resultado do accionamento de abertura da caixa (3) de extracção .

Dispositivo (1) de extracção de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por o mecanismo (6) de alavanca e o mecanismo (7) de deslocamento cooperarem de modo a transmitir de forma sequencial uma força aplicada sobre o braço (61) motriz, no caso de um movimento de fecho à cabeça (4) de infusão e ao elemento (51) de ejecção, respectivamente, de modo que estes se deslocam sucessivamente segundo um movimento de translação, desde uma posição (A) de abertura em que a cabeça (4) de infusão se encontra na zona frontal da caixa

(3) de extracção e o elemento (51) de ejecção se encontra próximo da abertura da câmara (5) de extracção, para uma posição (B) de fecho èm que a cabeça

(4) de infusão se encontra em contacto com o bordo da câmara (5) de extracção e o elemento (51) de ejecção se encontra do lado oposto desta, e vice-versa em caso de um movimento de abertura do braço (61) motriz.

5. Dispositivo (1) de extracção de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por mediante a referida transmissão sequencial de força, no caso de um movimento de fecho, a cabeça (4) de infusão se deslocar conjuntamente com os elementos (41a, 41b) de retenção de cápsula (2) até se encontrar a uma distância (d) previamente definida relativamente à abertura da câmara (5) de extracção, e por a cabeça (4) de infusão se continuar a deslocar, de um modo preferido na continuação directa do movimento anterior, até ficar em contacto, de um modo preferido sob pressão, com o rebordo de abertura da câmara (5) de extracção, sendo que o elemento (51) de ejêcção é simultaneamente deslocado para a zona posterior da câmara (5) de extracção, e vice-versa em caso de um movimento de abertura do braço (61) motriz.

6. Dispositivo (1) de extracção dê acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a referida distância (d) corresponder pelo menos aproximadamente à dimensão correspondente da cápsula (2) disposta entre a cabeça (4) de infusão e a zona de abertura da câmara (5) de extracção, de um modo preferido ser inferior em pelo menos 10% à dimensão correspondente da cápsula (2) disposta entre a cabeça (4) de infusão e a zona de abertura da câmara (5) de extracção.

7. Dispositivo (1) de extracção de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por serem proporcionadas guias (33a, 33b) de circulação, configuradas como aberturas nas faces (c, d) de topo e de base da caixa (3) de extracção, dispostas de forma simétrica reflexiva em espelho,

3 relativamente ao plano central da caixa (3) de extracção de modo que se desenvolvem de forma paralela relativamente a este até a uma distância previamente definida relativamente à abertura da câmara (5) de extracção, e afastando-se de forma mutuamente divergente a partir dessa distância e ao longo de uma determinada extensão.

8. Dispositivo (1) de extracção de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por nas guias (33a, 33b) de circulação engrenar em cada caso um elemento (41a, 41b) de retenção de cápsula (2), sendo que os elementos (41a, 41b) de retenção apenas realizam um movimento de translação, segundo ambos os sentidos, entre a posição (A) de abertura e a posição (B) de fecho, e vice-versa.

9. Dispositivo (1) de extracção de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por os elementos (4 lã, 41b) de retenção serem Configurados de forma a, quando na posição (A) de abertura, engrenar com pelo menos um elemento construtivo da cápsula (2) , de modo que esta é retida através de pelo menos duas respectivas zonas, de preferência simétricas relativamente ao eixo central da cabeça (4) de infusão.

10. Dispositivo (1) de extracção de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado por os elementos (41a, 41b) de retenção serem proporcionados com elementos (412c, 412d) de engrenagem em cada caso respectivamente nos seus topos superior e inferior, através dos quais são dispostos em engrenagem, de forma que se podem deslocar segundo uma direcção transversal, ao longo de respectivas guias (42c, 42d) de circulação configuradas nos topos superior e inferior, respectivamente, da cabeça (4) de infusão.

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11. Dispositivo (1) de extraçãò de acordo com as reivindicações 8 a 10, caracterizado por depois de as uniões (71a, 71b) móveis alcançarem a extremidade distai das guias (72a, 72b) de acionamento, com a continuação do movimento de fecho, os elementos (41a, 41b) de retenção serem empurrados para as zonas divergentes das guias (33a, 33b) de circulação de modo que é removida uma respectiva retenção da cápsula (2) e por mediante o inicio do movimento de abertura a partir da posição

(B) de fecho, os elementos (41a, 41b) de retenção serem puxados pela cabeça (4) de infusão até reassumirem a posição

(A) de abertura.

12. Dispositivo (1) de extracção de acordo com qualquer das anteriores reivindicações, caracterizado por o elemento (51) de ejecção ser configurado em jeito de êmbolo com uma parte de veio (511) e uma parte de cabeça (512) proporcionada de um modo preferido com pelo menos uma furação, ou ser configurado em forma de coroa que engrena em pelo menos um elemento construtivo de um modo preferido na parte superior da cápsula (2) .

13. Dispositivo (1) de extração de acordo com qualquer das anteriores reivindicações, caracterizado por os elementos (51a, 51b) de ejecção serem configurados como linguetas que engrenam em zonas laterais ou superiores, de um modo preferido simétricas, de pelo menos um elemento construtivo da cápsula (2) .

14. Processo de operação de um dispositivo (1) de ejecção de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13, incluindo os passos de:

introdução de uma cápsula (2) , de um modo preferido através de uma admissão (31) de cápsulas substancialmente desobstruída por um braço motriz (61) numa posição (A) de abertura,

5 accionamento de um braço motriz (61) de modo a realizar um movimento de fecho, até ficar disposto numa posição (B) de fecho,

fornecimento de um escoamento fluido sob pressão, através de uma cabeça (4) de infusão e evacuação do escoamento de infusão resultante do atravessamento da cápsula (2), a partir da câmara (5) de extracção,

accionamento do braço (61) motriz de modo a realizar um movimento de abertura, até ficar disposto na posição (A) de abertura

caracterizado por

a cápsula (2) ser ejectada para fora da câmara (3) de extracção por acção de pelo menos um elemento (51; 51a, 51b) de ejecção em resultado do accionamento do braço (61) motriz desde a posição (B) dé fecho para a posição (A) de abertura.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o referido movimento de fecho incluir:

uma primeira fase, a partir da posição (A) de abertura, em que há lugar ao deslocamento da cabeça (4) de infusão conjuntamente com os elementos (41a, 41b) de retenção, desde uma zona frontal da caixa (3) de extracção e até ficar a uma distância (d) previamente definida da abertura da câmara (5) de extracção,

uma segunda fase, de preferência imediatamente a seguir à primeira fase, em que há lugar ao deslocamento da cabeça (4) de infusão até ficar em contacto com o bordo exterior da câmara (5) de extracção, correspondente a uma posição (B) de fecho, e deslocamento simultâneo dos braços (74, 74b) de deslocamento que exercem uma força de tracção sobre o elemento (51) de ejecção no interior da câmara (5) de extracção.

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16. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por 0 referido movimento de abertura incluir:

uma primeira fase, a partir da posição (B) de fecho, em que há lugar ao deslocamento simultâneo da cabeça (4) de infusão, até esta ficar à distância (d) da abertura da câmara (5) de extracção, dos braços (74a, 74b) de deslocamento que empurram o elemento (51) de ejecção até este ficar na proximidade da abertura da câmara (5) de extracção, e dos elementos (41a, 41b) de retenção até estes ficarem de novo em contacto com a cabeça (4) de infusão, uma segunda fase, de um modo preferido imediatamente a seguir à primeira fase, em que há lugar ao deslocamento da cabeça (4) de infusão conjuntamente com os elementos (41a, 41b) dé retenção até a uma zona frontal da caixa (3) de extracção .

17. Máquina para preparação de bebidas, em particular bebidas de infusão, mediante o processamento de uma cápsula (2) contendo pelo menos uma substância aromática, caracterizada por incluir pelo menos um dispositivo (1) de extracção de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13.

Lisboa, 17 de Maio de 2012.

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