BR112016019835B1

BR112016019835B1 - Copo para uma cápsula de café, cápsula de café, método para fazer um copo, máquina para fazer um copo, método para a preparação de café

Info

Publication number: BR112016019835B1
Application number: BR112016019835-2A
Authority: BR
Inventors: Gianni Minganti
Original assignee: Sacmi Cooperativa Meccanici Imola Societa' Cooperativa
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2022-08-09
Also published as: CA2938355A1; BR112016019835A2; EP3110721A1; JP6584421B2; CN106028885A; WO2015128799A1; EP3110721B1; ES2711186T3; US20160355327A1; MX2016011191A; JP2017510336A; CN106028885B; CA2938355C

Abstract

COPO PARA UMA CÁPSULA DE CAFÉ, CÁPSULA DE CAFÉ, MÉTODO PARA FAZER UM COPO, MÁQUINA PARA FAZER UM COPO, MÉTODO PARA PREPARAÇÃO DE CAFÉ É descrito um copo para uma cápsula de café, compreendendo um corpo de contenção (2) que se estende entre uma parte inferior (2a) e uma borda superior (2b), compreendendo ainda, na borda superior (2b), um flange anelar (3) que se estende em torno de um eixo (X) e possui uma face traseira (3a), dirigida para o corpo de contenção (2), e uma face frontal (3b), adaptada para receber uma tampa de vedação (40), onde o corpo de contenção (2) e o flange anelar (3) são definidos por uma estrutura de múltiplas camadas possuindo uma camada interna (S1) feita de um material plástico, definindo a face frontal (3b) do flange anelar (3) e a superfície interna do corpo de contenção (2), uma camada externa (S2) feita de um material plástico, cuja dureza é inferior àquela da camada interna (S1), e uma camada intermediária (S3) entre a camada interna (S1) e a camada externa (S2), feita de um material impermeável a oxigênio e aos aromas, com o flange anelar (3) tendo, na sua face traseira (3a), um dente ou rebordo anelar (6) e uma ranhura anelar (4), que se estendem em torno do eixo (X) e estão configurados para atuarem em conjunto com um borda de extremidade (101) de um elemento de capa de pressão (100) de uma máquina de café.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um copo para uma cápsula de café, em particular um copo feito de um material plástico, e a uma máquina para fazer o copo e uma cápsula de café compreendendo o copo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] As cápsulas de café já conhecidas no estado da arte anterior (por exemplo, a partir dos documentos de patente WO 2012 / 080501, EP 2489609, WO 2013 / 076519, WO 2013 / 136209, US 2010 / 288131 e WO 2013 / 157924= compreendem um copo de material plástico preenchido com uma dose de café em pó, fechado por uma tampa definida por um painel circular vedado sobre o copo. O copo possui um flange anelar plano tendo uma superfície frontal sobre a qual a tampa é vedada.

[003] Durante o uso, as cápsulas de café são inseridas em um compartimento específico de uma máquina de café equipada com facas para perfurar a cápsula, havendo uma capa (ou tampa= configurada para prender e vedar o flange anelar da cápsula, para a preparação do café de acordo com um método conhecido no setor das máquinas desse tipo.

[004] Em algumas soluções, as facas interceptam a cápsula na tampa, para introduzir vapor ou água quente através da tampa. Um exemplo deste tipo de cápsula é provido pelo documento de patente US 2010 / 288131. Em vez disso, outras soluções provêem lâminas de facas que interceptam a cápsula no fundo do copo. Um exemplo deste tipo de cápsula é provido pelo documento de patente WO 2013 / 136 209.

[005] Deve ser notado que a presente invenção se refere em particular a copos e cápsulas destinados a serem abertos na parte inferior do copo. Em outras palavras, a presente invenção refere-se em particular a copos e cápsulas destinados a serem utilizados em máquinas de café cujas facas perfuram a cápsula através do fundo do copo.

[006] Nessas máquinas de café, uma superfície traseira do flange anelar é pressionada, durante a infusão, contra uma borda superior de um elemento de capa de pressão, de forma a criar uma vedação estanque a fluidos entre o copo e a capa na superfície traseira do flange anelar, na extremidade inferior do copo, onde o copo é perfurado pelas facas.

[007] À luz disto, um dos requisitos da cápsula é a criação de uma ótima vedação estanque a fluidos entre o copo e a tampa durante a utilização da cápsula em uma máquina de fazer café.

[008] A variabilidade dos três fatores seguintes pesa negativamente na obtenção de uma boa vedação: o formato da capa de pressão (formando parte da máquina de fazer café), o formato da cápsula e sua centralização, isto é, a posição relativa entre cápsula e capa de pressão na máquina de café.

[009] Também deve ser notado que outras variações no formato e no tamanho da capa de pressão podem ser provocadas pela operação da máquina de café (mudanças na temperatura da capa).

[010] Além do mais, a tecnologia das cápsulas destinadas a serem perfuradas no fundo requer que os fundos das cápsulas sejam relativamente rígidos, a fim de facilitar a ação de corte das facas. Isto é geralmente obtido através do aumento da espessura do fundo da cápsula, que, no entanto, causa problemas como maior peso e custos de produção mais elevados, devido à maior quantidade de material utilizado.

[011] Uma outra necessidade é a de preservar o aroma do café. A este respeito, deve ser notado que algumas cápsulas atualmente disponíveis no mercado têm um invólucro externo (saco) feito de um material que é impermeável a aromas, que deve ser rasgado manualmente no momento da utilização. Esta solução é desvantajosa, no entanto, porque envolve custos adicionais e, na prática, não é completamente eficaz na preservação do aroma do café até o momento em que a bebida é produzida.

[012] Os copos do estado da técnica anterior não satisfazem os requisitos acima mencionados, porque eles não permitem a produção de cápsulas plásticas de café que garantam uma alta eficiência e confiabilidade de uso em máquinas de café que perfuram o fundo das cápsulas, e que seguram os copos firmemente pela parte de trás do flange anelar do próprio copo.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[013] Esta invenção tem, por conseguinte, o objetivo de prover um copo para uma cápsula de café que supera as desvantagens do estado da técnica anterior acima mencionadas, e que satisfaz os requisitos acima mencionados.

[014] Mais especificamente, é um objetivo da invenção prover um copo para uma cápsula de café que pode criar uma ótima vedação estanque a fluidos com a capa durante o uso. Mais especificamente, o objetivo é criar uma vedação estanque a fluidos que continua a ser eficaz e robusta, mesmo com variações na cápsula e na máquina de café, bem como com variações no formato e no tamanho da capa de pressão, no formato da cápsula, e na centralização da capa de pressão e da cápsula uma em relação à outra.

[015] Outro objetivo da invenção é o de prover um copo para uma cápsula de café tendo baixo peso e que é de fabricação barata.

[016] Um outro objetivo da invenção é o de prover um copo para uma cápsula de café que pode reter, em um alto grau, o aroma do café nela contido.

[017] Estes objetivos são plenamente atingidos pelo copo de acordo com o invento, conforme caracterizado em uma ou mais das reivindicações anexas.

[018] A presente invenção também tem por objetivo prover uma cápsula de café incluindo o copo e um método e uma máquina para fabricar o copo, de acordo com uma ou mais das reivindicações anexas.

[019] Outro objetivo da invenção é prover um método para fazer café utilizando uma cápsula da invenção, de acordo com uma ou mais das reivindicações anexas.

[020] Em particular, a presente invenção refere-se a um copo para uma cápsula de café, em que a cápsula de café é destinada a ser utilizada em uma máquina de café equipada com um elemento de capa de pressão (em formato de sino) tendo uma borda de extremidade, para prover uma vedação sobre a cápsula.

[021] O copo compreende um corpo de contenção (alojamento) que se estende entre uma borda inferior e uma borda superior, e um flange anelar posicionado na borda superior do corpo de contenção.

[022] O flange anelar estende-se em torno de um eixo. O dito eixo é um eixo de simetria cilíndrica da cápsula.

[023] O flange anelar possui uma face traseira voltada para o corpo de contenção, e uma face dianteira adaptada para receber uma tampa de vedação do copo, para formar a cápsula.

[024] O corpo de contenção e o flange anelar são definidos (isto é, formados) por uma estrutura de múltiplas camadas. Esta estrutura de múltiplas camadas possui uma camada interna feita de material plástico, que define a face frontal do flange anelar e a superfície interna do corpo de contenção. A estrutura de múltiplas camadas também tem uma camada externa feita de material plástico macio; a camada externa define a face traseira do flange anelar e a superfície externa do corpo de contenção. Além disso, a estrutura de múltiplas camadas possui uma camada intermediária disposta entre a camada interna e a camada externa, feita de um material impermeável a oxigênio e aos aromas.

[025] O flange anelar possui, na face traseira, uma projeção anelar e uma ranhura anelar, que se estendem em torno do referido eixo (isto é, elas envolvem o referido eixo, ou seja, elas estão posicionadas em torno do dito eixo). O rebordo anelar e a ranhura anelar ficam operativamente acoplados à borda de extremidade do elemento de capa de pressão, quando a cápsula é inserida na máquina de café e o elemento de capa de pressão é ativado. Assim, o rebordo anelar e a ranhura anelar estão configurados para (isto é, estão adaptados para) cooperarem com a borda de extremidade do elemento de capa de pressão da máquina de café, para proverem uma vedação entre o elemento de pressão e a cápsula.

[026] O fato da camada externa da cápsula (que define o rebordo anelar e a ranhura anelar) ser macia torna o copo particularmente eficaz na obtenção de uma vedação com o elemento de pressão, durante a produção da bebida na máquina de café.

[027] Assim, o rebordo anelar e a ranhura anelar estão configurados para serem capazes de atuar em conjunto com a borda de extremidade do elemento de capa de pressão da máquina de café; em outras palavras, o rebordo anelar e a ranhura anelar estão configurados para serem operacionalmente ativos em conjunto com a borda de extremidade de um elemento de capa de pressão da máquina de café.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[028] As características técnicas da invenção, com referência aos objetivos acima mencionados, são claramente descritas nas reivindicações anexas, e suas vantagens ficarão mais evidentes a partir da descrição detalhada a seguir, com referência aos desenhos anexos, que ilustram uma forma de incorporação preferida exemplificative e não limitativa da invenção, nos quais: - A figura 1 ilustra um copo de acordo com esta descrição; - A figura 1A mostra um detalhe de uma capa de pressão concebida para interagir, durante o uso, com o copo da figura 1; - A figura 2 mostra um detalhe do copo da figura 1; - A figura 3 ilustra um copo de acordo com esta descrição; - A figura 4 mostra o detalhe da figura 2, com parâmetros indicados; - A figura 5 mostra um corte transversal de uma parte do copo da figura 1; - A figura 6 ilustra esquematicamente uma máquina para fazer um copo de acordo com esta descrição; - A figura 7 mostra uma ampliação do detalhe A da figura 6; - A figura 8 mostra uma pluralidade de copos da figura 1 empilhados uns sobre os outros; - A figura 9 mostra a pluralidade de copos da figura 8 em uma vista em corte transversal. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE INCORPORAÇÃO PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[029] Com referência aos desenhos anexos, o numeral 1 indica, na sua totalidade, um copo para uma cápsula de café de acordo com a presente invenção.

[030] O copo 1 é basicamente constituído por duas partes: um corpo de contenção 2 que define internamente um espaço em "V" aberto no topo, para conter uma dose 30 de pó de café, que se estende entre uma parte inferior 2a e uma borda superior 2b, e um flange anelar 3 localizado na borda superior 2b do corpo de contenção 2.

[031] O flange anelar 3 estende-se em torno de um eixo "X" que preferivelmente constitui um eixo axial de simetria do corpo de contenção 2 e, ainda mais preferencialmente, de todo o copo 1.

[032] O flange anelar 3 encontra-se principalmente em um plano chato, perpendicular ao eixo "X".

[033] O flange anelar 3 possui uma face traseira (ou inferior) 3a, voltada para o corpo de contenção 2, e uma face frontal (ou superior) 3b, adaptada para receber um disco ou tampa de vedação 40 aplicada a ela, para isolar hermeticamente a dose 30 de café no interior do espaço em "V", para obter a cápsula 50 mostrada na figura 3.

[034] Vantajosamente, o flange anelar 3 possui, na sua face traseira 3a, uma ranhura anelar 4 que se estende em torno do eixo "X". A ranhura 4 está configurada para atuar em conjunto com uma borda de extremidade 101 de um elemento de capa pressão 100 de uma máquina de infusão, para criar uma vedação hermética durante a infusão do café contido no copo 1.

[035] A ranhura 4, que se estende ao longo de uma linha circular centralizada no eixo "X", é, por conseguinte, simetricamente axial.

[036] A ranhura 4 apresenta um perfil cuja seção transversal (isto é, perpendicularmente à linha ao longo da qual a ranhura 4 se estende) é definida, pelo menos parcialmente, por um arco circular. Como mostrado nos desenhos, a ranhura 4 possui uma largura "L1" (ou seja, uma extensão radial) entre 0,15 mm e 0,45 mm, tendo, de preferência, aproximadamente 0,25 mm, medida diametralmente em relação ao eixo "X".

[037] A ranhura 4 possui uma profundidade "H1" entre 0,15 mm e 0,40 mm, tendo, de preferência, cerca de 0,24 mm.

[038] Além do mais, a ranhura anelar 4 está localizada em uma posição espaçada de uma zona de junção anelar 5 (isto é, uma zona de transição de conexão) que une a borda superior 2b do corpo de contenção 2 e o flange anelar 3. De preferência, a ranhura anelar 4 possui uma borda de fixação interna 4a espaçada da zona de junção anelar 5 por uma distância "M" entre 0,2 e 0,4 mm, tendo preferivelmente cerca de 0,33 mm.

[039] De preferência, por conseguinte, a face traseira 3a do flange, na proximidade do corpo 2 do copo 1, define uma borda 51, isto é, uma zona anelar interposta entre o corpo 2 (ou seja, a borda superior 2b do corpo de contenção 2) e a ranhura 4 (isto é, a borda de fixação 4a da ranhura 4). A borda 51 é preferencialmente plana, isto é, sem saliências ou ranhuras, e é substancialmente perpendicular ao eixo "X", ou seja, estende-se radialmente. A largura da borda 51 é indicada por M.

[040] A ranhura apresenta três porções: uma parede interna 4c (próxima ao corpo 2 do copo 1), uma parede externa 4d (distal do corpo 2 do copo 1), e uma parede de fundo 4e interposta entre a parede interna 4c e a parede externa 4d.

[041] Também, de preferência, o flange anelar 3 possui na sua face traseira 3a um rebordo ou dente anelar 6. Preferivelmente, o rebordo 6 é adjacente à ranhura 4. Preferencialmente, o rebordo 6 está no lado externo da ranhura 4. O rebordo anelar 6 estende-se (axialmente) para longe da face traseira 3a do flange anelar 3 (isto é, ele se projeta a partir da face traseira 3a do flange anelar 3).

[042] De preferência, o rebordo anelar 6 apresenta uma borda de fixação 6a que coincide com a borda de saída 4b da ranhura 4.

[043] Preferencialmente, o rebordo anelar 6 possui três porções: uma parede interna 6b (próxima ao corpo 2 do copo 1), uma parede externa 6c (distal do corpo 2 do copo 1), e uma parede superior 6d interposta entre a parede interna 6b e a parede externa 6c.

[044] O rebordo anelar 6 tem uma largura "L2" (isto é, uma extensão radial) entre 1,0 mm e 1,4 mm, tendo, de preferência, aproximadamente 1,17 mm, medida diametralmente em relação ao eixo "X", e uma profundidade "H2" entre 0,25 mm e 0,70 mm, tendo preferencialmente cerca de 0,34 mm.

[045] Em outras palavras, a parede superior 6d do rebordo 6 (junto com a parede externa 6c) possui uma largura igual a "L2".

[046] De preferência, a face traseira 3a do flange anelar 3 possui, em uma seção transversal em um plano através do eixo, um perfil tendo um trecho de transição retilínea "T" que une a ranhura anelar 4 e o rebordo anelar 6 um ao outro, dirigido na direção do eixo "X". Preferencialmente, o trecho retilíneo "T" é paralelo ao eixo "X". No entanto, ele também pode estar inclinado em relação ao eixo "X", por exemplo em um ângulo de inclinação no intervalo de [0; 20] graus sexagesimais tomados na direção do eixo "X", em direção à borda superior 2b do corpo 2 do copo, isto é, em direção à tampa 40 da cápsula.

[047] O trecho retilíneo "T" pode ser substituído por uma mudança na concavidade (inflexão) com uma tangente vertical, isto é, paralela ao eixo "X". Preferencialmente, o trecho retilíneo "T" é formado pela parede externa 4d da ranhura 4 e pela parede interna 6b do rebordo 6, as quais estão dispostas em sequência uma em relação à outra, alinhadas em paralelo com o eixo "X".

[048] A ranhura 4 e o rebordo 6 estendem-se em torno do eixo "X" do copo.

[049] Preferencialmente, o trecho retilíneo "T" formado pela parede externa 4d da ranhura 4 e pela parede interna 6b do rebordo 6 possui um diâmetro "D" entre 30,34 mm e 30,74 mm, mais preferencialmente tendo cerca de 30,54 mm.

[050] De preferência, a parede interna 4c e a parede de fundo 4e da ranhura 4 definem um perfil curvo, e, mais preferivelmente, um arco circular. De preferência, a parede externa 4d da ranhura 4 é retilínea e paralela ao eixo "X". Preferencialmente, a largura "L2" do rebordo 6 é maior do que a largura "L1" da ranhura 4. De preferência, a largura "L2" do rebordo 6 é maior do que a largura "M" da borda 51. Preferivelmente, a largura "L2" do rebordo 6 é substancialmente igual (ou superior) à soma da largura "L1" da ranhura 4 com a largura "M" da borda 51.

[051] De preferência, a razão entre a largura "L2" e a quantidade (M + L1) está no intervalo [2; 3,5].

[052] Preferencialmente, a parede superior 6d do rebordo 6 é plana ou substancialmente plana.

[053] De preferência, a parede 6c (a parede externa do rebordo 6) está inclinada para formar um chanfro que une o rebordo 6 a uma porção da face traseira 3a do flange 3, no lado externo do rebordo 6.

[054] De preferência, a parede 6c está inclinada em relação ao eixo "X" em um ângulo entre 0 e 45 graus sexagesimais.

[055] Com respeito ao formato da face traseira 3a do flange 3, deve ser notado que existem aspectos importantes para a vedação da cápsula.

[056] Por exemplo, o fato de que a face traseira 3a do flange 3 define, em sequência, a partir do corpo 2 do copo 1, a borda 51, a ranhura 4 e o rebordo 6, assegura uma vedação eficaz para todas as cápsulas e em todos os pontos de interface entre o copo 1 e a capa de pressão 100.

[057] À luz disto, deve ser notado que o perfil do copo (no flange 3) e / ou a capa de pressão podem não ser perfeitamente circulares.

[058] Além de eventuais erros de centralização entre o copo 1 e a capa de pressão 100 na máquina de fazer café, isto significa que a capa de pressão 100, dependendo das circunstâncias e da própria zona da capa de pressão 100 (dentro dos 360 graus de extensão do perfil da capa de pressão 100), pode entrar em contato com diferentes zonas da face traseira 3a do flange.

[059] Seja qual for o caso, estas zonas estarão entre a borda 51 e o rebordo 6 (com a borda 51 e o rebordo 6 incluídos). Isto garante uma boa vedação entre a tampa de pressão 100 e a face traseira 3a do flange 3 em todos os momentos.

[060] De preferência, o corpo de contenção 2 define externamente uma aba 7 na sua parte superior, próxima à borda superior 2b, e / ou um chanfro 8 localizado na porção inferior do corpo de contenção 2.

[061] A aba 7 define um degrau externo 7a projetado para permitir que o copo 1 fique apoiado sobre o flange anelar 3 de um copo idêntico que está debaixo.

[062] O chanfro 8, por outro lado, tem preferencialmente um formato arredondado, definindo uma redução local no diâmetro do corpo de contenção 2 na direção da parte inferior 2a, dando ao corpo de contenção 2 um formato externo que se afunila na direção da parte inferior 2a.

[063] O corpo de contenção 2 e o rebordo anelar 3 são formados em uma só peça.

[064] O corpo de contenção 2 e o rebordo anelar 3 têm uma estrutura de múltiplas camadas compreendendo: - Uma camada interna "S1" feita de um material plástico, definindo a face frontal 3b do flange anelar 3 e a superfície interna do corpo de contenção 2; - Uma camada externa "S2" feita de um material plástico macio, cuja dureza é preferivelmente menor do que aquela da camada interna "S1"; - Uma camada intermediária "S3" entre a camada interna "S1" e a camada externa "S2" feita de um material impermeável a oxigênio e aos aromas.

[065] A camada interna "S1" é feita de um material que pode conferir uma boa rigidez à parte inferior 2a do corpo de contenção 2, quando a própria parte inferior 2a é submetida à ação de corte de facas específicas (não ilustradas). Este material é, de preferência, polipropileno.

[066] A camada externa "S2" é feita de um material que é deformável o suficiente para permitir que fique aderido à borda superior 101 correspondente do elemento de capa de pressão 100. Este material tem preferencialmente uma dureza que é menor do que aquela do material da camada interna "S1". A camada externa "S2" é feita, de preferência, de PE (poliestireno). Alternativamente, a camada externa "S2" pode ser feita de PP (polipropileno) ou de outros materiais.

[067] Deve ser notado que a camada externa "S2" do copo (isto é, do flange 3 do copo) é feita de um material macio, deformável. Este material pode ser submetido, pelo menos parcialmente, a deformação plástica. De preferência, o material do qual a camada externa "S2" é feita também pode ser submetido, pelo menos parcialmente, a deformação plástica. Em vista disso, deve ser notado que o módulo de elasticidade da camada S2 é preferivelmente inferior a 1400 MPa. Em outras palavras, o módulo de elasticidade da camada S2 está dentro do intervalo [0; 1400] MPa.

[068] A camada intermediária é feita, de preferência, de EVOH (copolímero de etileno e álcool vinílico).

[069] O copo 1 é feito, por conseguinte, por um processo de termoformação de uma chapa "F" de camadas múltiplas, ou um pedaço de chapa compreendendo as três camadas "S1", "S2", "S3" acima mencionadas, sendo obtido, por sua vez, por meio de um processo de extrusão.

[070] Este processo permite assim a obtenção de um copo que é mais rígido na parte dirigida para o espaço em "V", e mais macio no lado oposto, onde a ranhura anelar 4 e o rebordo 6 são formados.

[071] De preferência, para aumentar a rigidez da parte inferior 2a do corpo de contenção 2, este último pode ter nervuras de reforço 9 dispostas radialmente, afastando-se do eixo "X".

[072] Uma forma de incorporação preferida de um método para fabricar o copo 1 descrito acima compreende uma etapa de preparação de uma chapa "F" de camadas múltiplas, ou um pedaço de chapa (de preferência extrudada) com um par de camadas de extremidade "S1", "S2" feitas de materiais plásticos de durezas diferentes, e com uma camada intermediária "S3" localizada entre as camadas de extremidade "S1", "S2", feita de um material impermeável a oxigênio e aos aromas, e uma etapa subsequente de sujeitar a chapa "F" a uma termoformação, para dar à chapa "F" um formato tridimensional compreendendo o corpo de contenção 2.

[073] Deve ser notado que há também uma etapa de seleção da espessura das camadas S1, S2 e S3, para conseguir um compromisso entre os requisitos do processo de formação e os requisitos de manter a qualidade do produto contido na cápsula, selecionando-se, por exemplo, diferentes valores para as espessuras das três camadas.

[074] A termoformação é realizada por meio de um molde de formação 200 tendo uma saliência anelar 201 que é conformada para coincidir com a ranhura 4, a fim de produzir o formato da ranhura 4 na chapa "F", e atuar em conjunto com uma punção superior "P" destinado a pressionar a chapa "F" contra o molde de formação 200 que está por baixo, para dar à chapa "F" um formato tridimensional que define o copo 1. O molde de formação 200 também tem um recesso anelar 202 adjacente à saliência anelar 201, conformado para coincidir com o rebordo anelar 6, para produzir o formato do rebordo anelar 6 na chapa "F".

[075] Durante a termoformação, o molde de formação 200 é colocado em contato com a camada externa "S2" feita de um material plástico menos duro.

[076] Uma forma de incorporação preferida de uma máquina para fazer o copo 1 acima descrito compreende meios (não ilustrados porque são de um tipo já conhecido) que alimentam uma chapa "F" de camadas múltiplas, ou um pedaço de chapa, e um dispositivo de termoformação configurado para dar à chapa "F" um formato tridimensional compreendendo o corpo de contenção 2, com o dispositivo de termoformação compreendendo um molde de formação 200 do tipo descrito acima.

[077] As vantagens do uso do copo 1 de acordo com a invenção, como descrito acima, são particularmente evidentes em um processo para a preparação de café utilizando uma cápsula 50 feita com o copo 1.

[078] Mais especificamente, de acordo com este processo, o copo 1 é inserido em uma máquina de café tendo um elemento de capa pressão oco 100, adaptado para receber a parte inferior 2a do copo 1, e tendo a acima mencionada borda de extremidade 101, adaptada para atuar em conjunto com a face traseira 3a do flange anelar 3.

[079] Mais especificamente, conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, a borda de extremidade 101 possui uma saliência anelar 102 concebida para ser inserida na ranhura anelar 4 do copo 1, e um recesso anelar 103 destinado a receber o rebordo anelar 6 do copo 1.

[080] Assim, a saliência anelar 102 e o recesso anelar 103 ficam dispostos em sequência um em relação ao outro, com o recesso anelar 103 situado no lado externo da saliência anelar 102.

[081] A borda de extremidade 101 do elemento de capa de pressão 100 é concebida para ser pressionada contra a face traseira 3a do flange anelar 3 do copo, de modo a produzir pelo menos parcialmente uma deformação plástica da camada externa "S2" do copo 1, feita de material mais macio. De preferência, esta deformação também é parcialmente elástica.

[082] Preferencialmente, também, a borda de extremidade 101 do elemento de capa de pressão 100, e a parte da face traseira 3a do flange anelar 3 do copo 1 tendo a ranhura 4 e o rebordo anelar 6, são conformadas de modo a se encaixarem juntas por interferência, isto é, produzindo uma deformação da camada externa "S2" pelo menos em uma parede lateral da ranhura 4. De preferência, esta deformação ocorre no trecho retilíneo "T" acima descrito, conforme mostrado na figura 2, que mostra os perfis não deformados do flange anelar 4 e da borda de extremidade 101 do elemento de capa de pressão 100, bem como a configuração deformada após as duas partes serem pressionadas juntas. Isto pode ser conseguido por meio do subdimensionamento da largura da ranhura anelar 4 em relação à saliência anelar 102, e / ou por meio do sobredimensionamento da largura do rebordo anelar 6 em relação ao recesso anelar 103.

[083] Deve ser observado que também é possível (graças à variabilidade de formato e tamanho do copo e da capa pressão) que a interferência e a consequente deformação ocorram na parte (plana) superior do dente 6 ou na parede externa do dente (inclinada em um ângulo entre 0o e 45o).

[084] Durante o movimento do elemento de capa de pressão 100 (antes da ativação da vedação hermética), facas adequadas (não ilustradas nos desenhos) cortam a parte inferior 2a do copo 1, de modo que a dose de café 30 é pulverizada com água ou vapor a uma temperatura elevada, iniciando assim o processo de preparação do café.

[085] A presente invenção alcança os objetivos pretendidos, superando as desvantagens do estado da técnica anterior.

[086] De fato, a combinação da estrutura de múltiplas camadas (e, mais especificamente, da estrutura de três camadas) com a geometria da face traseira do flange anelar, com ranhura e rebordo anelares, permite melhorar consideravelmente a vedação hermética entre a cápsula e o elemento de capa de pressão durante o uso, em particular durante a ação de compressão aplicada pelo elemento de capa pressão.

[087] As vantagens em termos de eficácia de vedação são conseguidas pela maior maciez da camada externa, que portanto se deforma mais facilmente quando entra em contato com a borda de extremidade adequadamente conformada do elemento de capa de pressão. Ao mesmo tempo, a maior rigidez da camada interna permite aumentar a resistência do copo (que é melhorada ainda mais pelas nervuras de reforço no fundo do copo), permitindo uma economia de material.

[088] A estrutura de camadas múltiplas é, além disso, facilmente deformada por meio de um processo de termoformação de uma chapa de material de camadas múltiplas, simplificando assim o processo de produção do copo.

[089] Além disso, a presença da camada intermediária configurada para impedir a passagem de gases, em particular de oxigênio e de aromas (feita por exemplo de EVOH ou de outro material que possa criar uma barreira contra o oxigênio e os aromas), permite que o aroma do café seja mantido no interior da cápsula, sem que seja preciso embalar adicionalmente a cápsula com quaisquer invólucros externos.

[090] A camada impermeável ao aroma também é impermeável ao oxigênio. A presença de oxigênio no interior da cápsula é, portanto, limitada, e a oxidação do café no interior da cápsula também é, dessa forma, limitada.

[091] A camada impermeável ao aroma funciona nas duas direções. Assim, ela também impede que aromas estranhos sejam permeados para dentro da cápsula a partir do exterior. Além disso, o material da camada interna S1 e / ou o material da camada externa S2 são feitos de um material impermeável à umidade (por exemplo, PP, ou, alternativamente, PE), com vantagens evidentes em termos de capacidade de armazenamento, manutenção da qualidade do produto, e densidade correta do pó.

[092] O formato da face traseira 3a do flange permite que a vedação hermética seja melhorada ainda mais por meio da produção de deformação da camada externa da face traseira 3a do flange, em uma zona de contato e compressão entre a face traseira 3a do próprio flange e a capa de pressão 100. Mais especificamente, o formato da face traseira 3a do flange garante uma vedação ótima ao longo do perfil inteiro da cápsula, mesmo que a capa de pressão 100 não tenha um perfil perfeitamente circular e / ou não esteja perfeitamente centralizada em relação ao eixo da cápsula.

[093] A presença da aba e do chanfro também permitem que a capacidade de utilização da cápsula seja melhorada.

[094] A aba 7, localizada na metade superior do copo 1, de preferência na proximidade do flange anelar 3a, torna mais fácil empilhar copos idênticos, com vantagens óbvias em termos de capacidade de transporte e de armazenamento.

[095] O chanfro 8, por outro lado, está localizado na metade inferior do copo 1, dando ao copo uma configuração delgada, afunilada, tornando mais fácil extrair o copo do elemento de capa de pressão após o uso.

[096] Outra função do chanfro 8 é evitar o impacto entre a capa de pressão 100 e o fundo e / ou a lateral da cápsula 50 durante o movimento da capa de pressão. Isto evita, vantajosamente, o risco da cápsula ser deformada antes de ser perfurada e antes da vedação ser criada entre a tampa de pressão e a cápsula.

[097] Em uma outra forma de incorporação, esta invenção provê um copo 1 para uma cápsula 50 (para café ou outra infusão), compreendendo um corpo de contenção 2 que se estende entre uma parte inferior 2a e uma borda superior 2b, incluindo, na borda superior 2b, um flange anelar 3 que se estende em torno do eixo "X".

[098] O flange anelar 3 possui uma face traseira 3a dirigida para o corpo de contenção 2, e uma face frontal 3b adaptada para receber uma tampa 40 para fechar o copo e formar a cápsula.

[099] O corpo de contenção 2 e o flange anelar 3 podem ser feitos de qualquer material. Por exemplo, eles podem ser feitos de alumínio, ou podem ser definidos por uma estrutura de múltiplas camadas, conforme descrito acima.

[0100] Também deve ser notado que o copo 1 pode ser usado para fazer cápsulas enchidas com outros produtos diferentes de café, para fazer bebidas quentes ou frias ou infusões de outros tipos (por exemplo, usando chás em pó, cevada ou outros produtos de infusão), mas sempre criando uma vedação estanque a fluidos entre um elemento de capa de pressão 100 e um flange 3 do copo 1.

[0101] Em qualquer caso, o flange anelar 3 possui uma porção macia, deformável, na sua face traseira 3a. Esta porção é feita de um material que é, pelo menos parcialmente, plasticamente deformável. De preferência, o material também é deformável elasticamente, pelo menos parcialmente, tendo um módulo de elasticidade preferivelmente inferior a 1400 MPa. Nesta forma de incorporação, o flange anelar 3 apresenta, na sua face traseira 3a, uma ranhura anelar 4 que se estende em torno do eixo "X". A ranhura 4 está configurada para atuar em conjunto com uma borda de extremidade 101 de um elemento de capa de pressão 100 de uma máquina de café.

[0102] O flange anelar 3 possui na sua face traseira 3a um rebordo anelar 6. De preferência, o rebordo 6 fica adjacente à ranhura 4. O rebordo 6 fica no lado externo da mesma ranhura 4. O rebordo 6 se estende para longe da face traseira 3a do flange anelar 3.

[0103] Preferencialmente, a face traseira 3a do flange anelar 3 possui, em uma seção transversal em um plano através do eixo, um perfil tendo um trecho de transição retilíneo "T" (substancialmente paralelo ao eixo "X"), definido por paredes correspondentes da ranhura anelar 4 e do rebordo anelar 6 e dirigido para o eixo "X".

[0104] De preferência, o rebordo anelar 6 apresenta uma extensão radial que é maior do que a extensão radial da ranhura 4.

[0105] Preferivelmente, a face traseira 3a do flange anelar 3 possui uma zona anelar 51 que se estende radialmente, e fica interposta entre a borda superior 2b do corpo de contenção 2 e a ranhura 4.

[0106] De preferência, a extensão radial M da zona anelar 51, a extensão radial L1 da ranhura 4, e a extensão radial L2 do rebordo anelar 6, satisfazem a seguinte relação: L2 = k (M + L1)

[0107] Em que k é um número dentro do intervalo [2; 3,5].

[0108] Preferencialmente, o rebordo anelar 6 possui uma parede externa 6c que é distal do corpo 2 do copo 1, sendo inclinada para formar um chanfro que une o rebordo 6 a uma porção da face traseira 3a do flange 3 no lado externo do mesmo rebordo 6. De preferência, a inclinação da parede externa 6c em relação ao eixo "X" forma um ângulo entre 0 e 45 graus sexagesimais.

[0109] Deve ser notado que a zona anelar 51, a ranhura 4 e o rebordo anelar 6 são feitos do material macio e deformável acima mencionado. Em outras palavras, eles formam na face traseira 3a do flange anelar 3 uma zona que é feita do material macio e deformável acima citado.

[0110] Assim, quando o café é preparado na máquina de café, o movimento do elemento de capa de pressão 100 contra a face traseira 3a do flange anelar 3 provoca a deformação da camada externa S2 do flange anelar 3, em uma ou mais das seguintes porções (ou, pelo menos, em parte delas) do flange anelar 3: na ranhura anelar 4; no rebordo anelar 6; no trecho de transição retilíneo "T" entre a ranhura 4 e o rebordo anelar 6; em uma zona anelar 51 que se estende radialmente e está interposta entre a borda superior 2b do corpo de contenção 2 e a ranhura 4. Em todos esses casos (isto é, para todas as zonas do flange anelar 3 mencionado), a vedação entre o flange 3 e a capa de pressão 100 é eficaz porque envolve a deformação plástica, pelo menos parcial, do material deformável (da camada externa S2) do flange anelar 3 contra a capa de pressão 100. Com efeito, durante o uso, a extremidade da capa de pressão 100 entra em contato com a face traseira 3a do flange anelar 3, em uma das seguintes maneiras, alternativamente: i) A extremidade da capa de pressão 100 interage com uma das porções acima mencionadas do flange anelar 3 (borda 51, ranhura 4 ou rebordo 6), causando a deformação pelo menos daquela porção; ii) A extremidade da capa de pressão 100 interage com duas porções adjacentes das acima mencionadas porções do flange anelar 3 (borda 51, ranhura 4 ou rebordo 6), causando a deformação (pelo menos parcial) de ambas as porções. Em qualquer caso, graças ao formato da face 3a do flange 3 de acordo com esta invenção, a vedação é garantida.

[0111] Isto tem a vantagem de garantir uma vedação eficaz, mesmo se o perfil da capa de pressão 100 ou do flange 3 não for regular ou perfeitamente circular (onde tal irregularidade pode ser, por exemplo, devido ao desgaste da capa de pressão), ou se a capa de pressão e a cápsula não estiverem bem centralizadas, permitindo que a interação entre a capa de pressão 100 e o flange 3 ocorra simultaneamente em diferentes zonas do flange anelar 3 (isto é, zonas do flange anelar 3 a diferentes distâncias radiais do eixo "X" da cápsula).

Claims

1. Copo (1) para uma cápsula de café (50), compreendendo um corpo de contenção (2) que se estende entre uma parte inferior (2a) e uma borda superior (2b), compreendendo ainda, na borda superior (2b), um flange anelar (3) que se estende em torno de um eixo (X) e possui uma face traseira (3a) voltada para o corpo de contenção (2), e uma face frontal (3b) adaptada para receber uma tampa de vedação de copo (40) para formar a cápsula, com o flange anelar (3) possuindo, na sua face traseira (3a), um rebordo anelar (6) e uma ranhura anelar (4) que se estendem em torno do eixo (X), configurados para serem capazes de atuar em conjunto com uma borda de extremidade (101) de um elemento de capa de pressão (100) de uma máquina de café, o corpo de contenção (2) e o flange anelar (3) sendo definidos por uma estrutura de camadas, possuindo uma camada interna (S1) feita de um material plástico, definindo a face frontal (3b) do flange anelar (3) e a superfície interna do corpo de contenção (2), uma camada externa (S2) feita de um material plástico macio, e uma camada intermediária (S3) entre a camada interna (S1) e a camada externa (S2), feita de um material impermeável a oxigênio e aromas, e sendo que a camada interna (S1) ser feita de um material mais rígido do que a camada externa (S2), caracterizado pelo rebordo anelar (6) ter uma largura (L2) entre 1,0 e 1,4 mm, medida diametricamente em relação ao eixo (X), e uma profundidade (H2) entre 0,25 e 0,70 mm.

2. Copo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo rebordo anelar (6) ser adjacente à ranhura (4) no lado externo da própria ranhura, estendendo-se para longe da face traseira (3a) do flange anelar (3).

3. Copo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pela face traseira (3a) do flange anelar (3) ter, em uma seção transversal em um plano através do eixo (X), um perfil tendo um trecho retilíneo (T) paralelo ao eixo (X), dirigido para o eixo (X) e definido por paredes correspondentes da ranhura anelar (4) e do rebordo anelar (6).

4. Copo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela aresta anelar (6) ter uma extensão radial maior do que a extensão radial da ranhura (4).

5. Copo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela aresta anelar (6) ter uma parede externa (6c) que é distal do corpo (2) do copo (1), e está inclinada para formar um chanfro que une o rebordo (6) a uma porção da face traseira (3a) do flange (3) no lado externo do mesmo rebordo (6), com a parede (6c) sendo inclinada em relação ao eixo (X) em um ângulo entre 0° e 45° graus sexagesimais.

6. Copo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela borda superior (2b) do corpo de contenção (2) e o flange anelar (3) definirem uma zona de junção anelar (5), com a ranhura (4) estando localizada em uma posição espaçada da zona de junção anelar (5).

7. Copo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo corpo de contenção (2) ter uma porção, na proximidade da borda superior (2a), tendo uma aba (7) que define um degrau externo (7a) adaptado para formar uma parede de suporte que pode se apoiar no flange anelar (3) de um copo (1) que está por baixo, em uma configuração empilhada com outros copos idênticos.

8. Copo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo corpo de contenção (2) ter, na sua parte inferior, um chanfro (8) tendo um formato arredondado, definindo uma redução local do diâmetro do corpo de contenção (2) na direção da parte inferior (2a).

9. Copo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela camada interna (S1) ser feita de PP ou de PS, a camada externa (S2) ser feita de PE ou PP, e a camada intermediária (S3) ser feita de EVOH ou outro material que possa formar uma barreira contra oxigênio e aromas.

10. Cápsula de café (50) compreendendo um copo (1) conforme descrito em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de compreender uma dose (30) de pó de café colocada no corpo de contenção (2), e uma tampa (40) colocada sobre o flange anelar (3) do copo (1), para vedar hermeticamente o corpo de contenção (2).

11. Método para fazer um copo (1) conforme descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, compreendendo as seguintes etapas: - preparação de uma chapa extrudada (F) de camadas, tendo uma camada interna (S1) e uma camada externa (S2) feitas de materiais plásticos, com a camada externa (S2) sendo de material macio, e uma camada intermediária (S3) localizada entre as camadas interna e externa (S1, S2), feita de um material que é impermeável a oxigênio e / ou a aromas; - termoformação da chapa (F) de camadas, dando-lhe um formato tridimensional que define o corpo de contenção (2); - caracterizado pela etapa de termoformação ser executada em um molde de formação (200) colocado em contato com a camada externa (S2) de material plástico, com o molde de formação (200) tendo uma saliência anelar (201) conformada de maneira a coincidir com a ranhura (4), para produzir o formato da ranhura (4) na chapa (F); sendo que a camada interna (S1) é mais rígida do que a camada externa (S2).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo molde de formação (200) ter um recesso anelar (202) ao lado da saliência anelar (201), para produzir o formato de um rebordo anelar (6) na chapa (F).

13. Máquina para fazer um copo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, compreendendo: - meios para alimentar uma chapa (F) de camadas; - um dispositivo de termoformação (200, P), configurado para dar à chapa (F) um formato tridimensional compreendendo o corpo de contenção (2); caracterizada pelo dispositivo de termoformação (200, P) compreender um molde de formação (200) tendo uma saliência anelar (201) conformada de maneira a coincidir com a ranhura (4), para produzir na chapa (F) o formato da ranhura (4) em uma face traseira (3a) de um flange anelar (3) do copo, em que o chapa (F) de multicamadas inclui uma camada interna (S1), feita de material plástico e definindo a face frontal do flange anelar e a superfície interna do corpo de contenção, e uma camada externa (S2), feira de material plástico macio e definindo uma face traseira do flange anelar e a superfície externa do corpo de contenção, sendo que o camada interna (S1) é mais dura que a camada externa (S2).

14. Máquina, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo molde de formação (200) ter um recesso anelar (202) conformado de maneira a coincidir com o rebordo anelar (6), para produzir na chapa (F) o formato de um rebordo anelar (6) na face traseira (3a) do flange anelar (3) do copo, com o recesso anelar (202) sendo adjacente à, e no lado externo da, saliência anelar (201).

15. Método para a preparação de café, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: - preparação de uma cápsula (50) conforme definido na reivindicação 10; - inserção da cápsula (50) dentro de um alojamento de uma máquina de café, equipada com um elemento de capa de pressão (100) tendo uma borda de extremidade (101) de formato anelar, provida com uma saliência anelar (102); - movimentação do elemento de capa de pressão (100) contra a face traseira (3a) do flange anelar (3) do copo (1) da cápsula (50), de maneira a que a saliência anelar (102) do elemento de capa de pressão (100) se encaixe por interferência à ranhura anelar (4) do copo (1), fazendo com que a camada externa (S2) se deforme na ranhura anelar (4); - perfuração do corpo de contenção (2) na parte inferior (2a); - fornecimento de vapor quente ou água quente através da cápsula (50), para fazer o café, em que a etapa de perfurar inclui perfurar a chapa (F) de multicamadas a qual inclui uma camada interna (S1), feita de material plástico e definindo uma face frontal do flange anelar e uma face interna do corpo de contenção, e uma camada externa (S2), feita em material plástico e definindo uma face traseira do flange anelar e uma superfície externa do corpo de contenção, e sendo que a camada interna (S1) é mais dura que a camada externa (S2).

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pela etapa de movimentação do elemento de capa de pressão (100) contra a face traseira (3a) do flange anelar (3) provocar a deformação da camada externa (S2) em uma ou mais das seguinte porções do flange anelar (3a): na ranhura anelar (4); no rebordo anelar (6); em um trecho de transição retilíneo (T) entre a ranhura (4) e o rebordo anelar (6); em uma zona anelar (51) que se estende radialmente e está interposta entre a borda superior (2b) do corpo de contenção (2) e a ranhura (4).