BR112019014927B1 - Cápsula para bebidas solúveis ou de infusão com sistema antigotejamento - Google Patents

Abstract

Uma cápsula (1) para preparação de bebidas de infusão ou solúveis que compreende, entre outras coisas, uma base interna (33) que tem um labirinto (30) adaptado para impedir, por capilaridade, a passagem da bebida infundida em direção à abertura (31) quando a pressão no interior da cápsula (1) cai abaixo de um valor limite. Em particular, o labirinto (30) compreende uma pluralidade de canais capilares (321), sendo que cada canal capilar (321) é definido entre duas porções de labirinto adjacentes (30) e fechado na parte superior por um disco de vedação (5). Vantajosamente, a seção de canais capilares (321) está na faixa de 0,01 mm2 a 0,36 mm2, preferencialmente entre 0,08 mm2 e 0,15 mm2.

Description

[0001] O objeto da presente invenção é uma cápsula para a preparação de bebidas solúveis ou infundidas.

[0002] Em particular, o objeto da presente invenção é uma cápsula para embalar produtos concentrados (por exemplo, na forma de pó, grânulos ou folhas) em doses predeterminadas e de uso único, para a preparação improvisada de bebidas (tais como chá, café, chá de ervas, leite, chocolate, etc.) ao introduzir um fluido sob pressão (normalmente água quente) na mesma cápsula.

[0003] Tais cápsulas conhecidas contêm uma dose de uso único pré-embalada da substância a ser infundida, contida dentro de um recipiente plástico (chamado de um copo), fechado por uma tampa.

[0004] Há diferentes tipos de máquinas automáticas e semiautomáticas para a preparação de bebidas infundidas. O princípio de funcionamento comum a uma categoria particular de tais máquinas prevê a perfuração da tampa da cápsula e a injeção do fluido sob pressão dentro do copo. A consequente penetração da substância a ser infundida contida no copo, pelo fluxo de água quente, distribuída por um grupo infusor da mesma máquina, resulta na preparação da bebida infundida.

[0005] Ao final do ciclo de dispensação da máquina de preparação, em particular, quando a cápsula é removida da câmara de infusão, uma parte dos fluidos residuais ainda contidos no interior do copo pode vazar, o que causa, consequente, gotejamento para fora, o que pode ser desagradável e difícil para o usuário gerenciar.

[0006] Exemplos de cápsulas conhecidas são descritas nos documentos WO 2016/193961A2 e WO 2015/121881A1.

[0007] As ditas cápsulas têm partes em labirinto obtidas por ranhuras em anéis concêntricos. Deve ser notado que nas cápsulas conhecidas, entre dois anéis concêntricos consecutivos, uma depressão intermediária de coleta é provida. Deste modo, na dita cápsula a configuração do labirinto permite obter apenas segmentos capilares de comprimento ínfimo.

[0008] Por contrário, a cápsula da presente invenção tem uma parte em labirinto compreendendo uma pluralidade de passagens capilares continuas e longas se estendendo radialmente entre uma depressão de coleta e uma depressão transportadora. Portanto, a cápsula da invenção é equipada com labirintos antigotejamento tendo canais capilares contínuos, longos e finos garantindo uma ação capilar muito eficiente e consequentemente sem gotejamento quanto a pressão no interior da cápsula fica abaixo de um limite ou para completamente.

[0009] O objeto da presente invenção é fornecer uma cápsula para a preparação de bebidas solúveis ou infundidas que resolva os problemas da técnica conhecida levando-se em consideração as necessidades do setor.

[0010] Em particular, o objeto da presente invenção é fornecer uma cápsula para a preparação de bebidas infundidas equipada com um sistema antigotejamento que, ao explorar o princípio da capilaridade, impede que os fluidos remanescentes no interior do copo vazem, uma vez que a cápsula é desengatada do grupo infusor da máquina de preparação.

[0011] Tal objetivo é alcançado por uma cápsula para a preparação de bebidas solúveis ou infundidas, de acordo com a reivindicação 1. As reivindicações dependentes descrevem modalidades preferenciais da invenção.

[0012] As características e vantagens da cápsula para a preparação de bebidas solúveis ou infundidas, de acordo com a presente invenção, serão evidentes a partir da descrição dada abaixo, oferecida a título de exemplo não limitante, de acordo com as Figuras anexas, em que: - A Figura 1 é uma vista em corte de uma cápsula para a preparação de bebidas solúveis ou infundidas de acordo com a presente invenção; - A Figura 2A mostra uma vista em corte de um canal capilar de acordo com uma modalidade; - A Figura 2B mostra uma vista em corte de um canal capilar de acordo com uma modalidade adicional; - A Figura 3A mostra uma vista superior do fundo interno de uma cápsula de acordo com uma primeira variante da modalidade; - A Figura 3B mostra uma vista em corte, em perspectiva, da variante da Figura 3A; - A Figura 4A mostra uma vista superior do fundo interno de uma cápsula de acordo com uma segunda variante da modalidade; - A Figura 4B mostra uma vista em corte, em perspectiva, da variante da Figura 4A; - A Figura 5A mostra uma vista superior do fundo interno de uma cápsula de acordo com a terceira variante da modalidade; - A Figura 5B mostra uma vista em corte, em perspectiva, da variante da Figura 5A; - A Figura 6A mostra uma vista superior do fundo interno de uma cápsula de acordo com a quarta variante da modalidade; - A Figura 6B mostra uma vista em corte, em perspectiva, da variante da Figura 6A; - A Figura 7A mostra uma vista superior do fundo interno de uma cápsula de acordo com a quinta variante da modalidade; - A Figura 7B mostra uma vista em corte, em perspectiva, de uma variante da Figura 7A; - A Figura 8A mostra uma vista superior do fundo interno de uma cápsula de acordo com a sexta variante da modalidade; - A Figura 8B mostra uma vista em corte, em perspectiva, da variante da Figura 8A;

[0013] Com referências às Figuras anexas, uma cápsula para a preparação de bebidas solúveis ou infundidas é mostrada, indicada pelo número de referência 1.

[0014] A cápsula 1 compreende um corpo ou copo 2, adequado por definir um volume interno V para conter ao menos uma substância 11 a ser infundida ou dissolvida, tipicamente nas formas de grânulo ou pó.

[0015] O copo 2 é produzido a partir de material plástico, preferencialmente por moldagem por injeção ou coinjeção, ou termoformado.

[0016] O copo 2 é dotado, de um lado, de um fundo 3 e, no lado oposto, de uma abertura de entrada 21 definida por uma borda 4 que se projeta para fora.

[0017] A cápsula 1 compreende uma tampa 6 fixada por colagem ou solda à borda superior 4, adaptada para vedar o copo 2 no topo.

[0018] O copo 2 é dotado externamente no fundo 3 de uma abertura de saída 31, definida por um bocal 32, adaptado para permitir o escoamento da bebida infundida.

[0019] O copo 2 é dotado internamente no fundo 3 de uma base interna 33, dotada de uma pluralidade de relevos 310, 320, 360 que se projetam verticalmente em relação à mesma base 33. Os relevos projetam-se em direção ao interior do copo 2, em direção à tampa 6. Vantajosamente, a superfície superior dos relevos 310, 320, 360 é substancialmente plana e desprovida de elementos de corte, perfuração ou ruptura.

[0020] Como mostrado nas Figuras 3 e 8, a base 33 compreende uma porção central 310 definida por um primeiro relevo que cobre a abertura de saída 31 do bocal 32. A porção central 310 é dotada de ao menos uma abertura de ligação 311 entre o interior do copo 2 e a abertura de saída 31 para permitir o fluxo da bebida infundida para fora da cápsula 1. Preferencialmente, a porção central 310 compreende uma pluralidade de aberturas de ligação 311.

[0021] A base 33 compreende um labirinto 30 adaptado para impedir, por capilaridade, a passagem da bebida infundida em direção ao bocal 32 quando a pressão no interior da cápsula 1 cai abaixo de um valor limite ou cessa completamente quando a cápsula 1 é desengatada do grupo infusor da máquina. O labirinto 30 é definido por uma pluralidade de relevos, chamada de porções de labirinto 320.

[0022] A base 33 compreende uma borda externa 360, definida por um relevo adicional, no qual um disco de vedação 5 é fixado de uma maneira parcialmente liberável, isto é, de uma maneira destacável por colagem ou soldagem.

[0023] A cápsula 1 é dotada, internamente, de um disco de vedação 5 localizado na base 33 e adaptado para vedar o copo 2 ao fundo. A cápsula 1 é assim dotada de uma câmara fechada 12, definida no topo pela tampa 6 e ao fundo pelo disco 5, dentro do qual está contida a substância 11 a ser infundida ou dissolvida.

[0024] O disco 5 é produzido a partir de plástico, multicamada ou camada única, ou de alumínio, ou de um material composto por plástico/alumínio.

[0025] O disco 5 é posicionado entre o volume interno V e a base 33, abaixo da substância 11, fixado nos relevos 310, 320, 360.

[0026] O disco 5 é então fixado na borda 360, no labirinto 30 e na porção central 310.

[0027] Preferencialmente, o disco 5 é fixado de modo destacável ao menos à superfície superior do relevo 360 da base 33, de modo a destacar-se como resultado do aumento de pressão dentro da cápsula 1.

[0028] Em uso dentro de uma máquina de preparação de bebida infundida, que perfura a tampa 6 e injeta o fluido sob pressão dentro do copo 2, a pressão exercida pelo fluido aumenta até a pressão de abertura ser alcançada (por exemplo entre 4 e 8 bar), o que empurra o disco 5 até a cápsula 1 abrir. Em particular, devido ao aumento da pressão no interior da cápsula 1, o disco 5 se deforma até ser separado da borda 360 da base 33. Tal separação causa a falha do efeito de vedação previamente assegurado pelo disco de vedação 5.

[0029] Preferencialmente, entre a borda 360 e o labirinto 30, é definido na base 33 uma depressão coletora 330 adaptada para coletar a bebida infundida e para permitir sua saída em direção ao labirinto 30.

[0030] Preferencialmente, entre o labirinto 30 e a porção central 310, é definida na base 33 uma depressão transportadora 340 adaptada para coletar a bebida infundida e permitir que ela flua através das aberturas 311 em direção ao bocal 32, e para fora da cápsula 1.

[0031] Preferencialmente, a cápsula 1 é dotada, na base 33, de suportes 90 adaptados para acompanhar a deformação do disco 5 de tal modo que não rasgue e nem quebre, e mantenha o disco levantado de tal forma que não adira ao fundo da depressão coletora 330. Preferencialmente, os suportes 90 são dispostos no interior da depressão coletora 330 entre o labirinto 30 e a borda 360.

[0032] Preferencialmente, a base 33 também compreende, dentro da depressão coletora 330, uma pluralidade de suportes 350 definidos por relevos adicionais, dispostos entre o labirinto 30 e a borda 360. Os suportes 350, essencialmente na forma de um arco circunferencial, definem uma pluralidade de recessos 351 ou compartimentos. Em particular, um recesso 351 é definido entre um par de suportes adjacentes 350. Vantajosamente, o recesso 351 define um espaço preferencial de deformação do disco 5.

[0033] Como já mencionado, nas cápsulas conhecidas, o problema de gotejamento de fluidos residuais ainda contidos no interior do copo ao final do ciclo de distribuição, em particular quando a cápsula é removida da câmara de infusão, é ressaltado.

[0034] Vantajosamente, a cápsula 1, de acordo com a presente invenção, é dotada de um sistema antigotejamento o qual, explorando o princípio da capilaridade, evita que os fluidos remanescentes no interior do copo 2, vazem.

[0035] A base 33 compreende, na verdade, o labirinto 30.

[0036] O labirinto 30 compreende uma pluralidade de porções de labirinto 320 as quais definem uma pluralidade de canais capilares 321.

[0037] Cada porção de labirinto 320 desenvolve-se radialmente em relação à base 33, entre a depressão coletora 330 e a depressão transportadora 340.

[0038] Cada canal capilar 321 conecta a depressão coletora 330 com a depressão transportadora 340 e define um caminho de fluxo de saída para a bebida infundida, em direção à abertura de saída 31.

[0039] O canal capilar 321 é definido entre duas porções adjacentes de labirintos 30, e é fechado no topo pelo disco 5, como mostrado nas Figuras 2A e 2B.

[0040] O canal capilar 321 é definido entre uma entrada 326 e uma saída 327.

[0041] A saída 327 do canal capilar 321 flui para dentro da depressão transportadora 340.

[0042] Na intenção de aperfeiçoar o efeito capilar proporcionado pelo labirinto 30, e para proporcionar um sistema antigotejamento particularmente eficaz, algumas medidas foram adotadas.

[0043] Em particular, a seção do canal capilar 321 se situa entre 0,01 mm2 e 0,3 mm2, preferencialmente entre 0,08 mm2 e 0,15 mm2, ainda mais preferencialmente, 0,1 mm2. Tais seções permitem, por um lado, alcançar o fluxo de saída da bebida infundida sob pressão (entre 4 bar e 8 bar) e, por outro, reter de forma eficaz os fluidos residuais no interior do copo 2 quando a pressão cai abaixo de um valor limite.

[0044] Na modalidade da Figura 2A, a seção do canal capilar 321 é poligonal, preferencialmente quadrada ou retangular.

[0045] Na variante modalidade variante da Figura 2B, a seção do canal capilar 321 é ao menos parcialmente curvada.

[0046] Para definir a seção do canal capilar 321 nos termos da base b e altura h: preferencialmente, a base b se situa entre 0,1 mm e 0,5 mm, ainda mais preferencialmente, 0,3 mm; preferencialmente, a altura h se situa entre 0,1 mm e 0,6 mm, ainda mais preferencialmente, entre 0,3 mm e 0,4 mm.

[0047] O comprimento do canal capilar 321 é definido como LC, medido como o comprimento do caminho entre a entrada 326 e a saída 327; e o comprimento radial do labirinto 30 como LL, medido como a distância radial entre a entrada 326 e a saída 327: o comprimento LC do canal capilar 321 é maior que o comprimento radial LL do labirinto 30 (LC> LL).

[0048] Preferencialmente, a relação entre o comprimento LC do canal capilar 321 e o comprimento radial LL do labirinto 30 (LC/LL) se situa entre 1,5 e 5, preferencialmente entre 2 e 3.

[0049] Preferencialmente, o canal capilar 321 tem um padrão tortuoso.

[0050] O canal capilar 321 compreende ao menos uma curva 328 ou uma mudança de direção.

[0051] Nas modalidades mostradas nas Figuras 3 a 6, o canal capilar 321 compreende uma pluralidade curvas em ângulo, preferencialmente ângulos de 90°.

[0052] Nas modalidades mostradas nas Figuras 3, 4, 5, 6 e 7, o canal capilar 321 tem um padrão essencialmente radial.

[0053] Nas modalidades mostradas nas Figuras 3 a 5, o canal capilar 321 tem um padrão em zigue-zague ou “onda quadrada”.

[0054] Na variante da Figura 7, o canal capilar 321 tem um padrão radial e circunferencial.

[0055] Na variante da Figura 8, o canal capilar 321 tem um padrão de linha sinuoso.

[0056] O labirinto 30 compreende um número de canais capilares 321 na faixa de 10 a 40, preferencialmente 20 a 30. Essa solução possibilita explorar todo o espaço disponível entre a depressão coletora 330 e a depressão transportadora 340, na intenção de formar canais capilares 321 que são suficientemente estreitos e longos.

[0057] Vantajosamente, os canais capilares 321 são descritos acima com relação às modalidades 3 a 8, são dotados de uma seção particularmente fina e um comprimento que retém o líquido residual por capilaridade, a fim de reduzir consideravelmente e até eliminar o gotejamento quando a pressão no interior da cápsula cair abaixo de um valor limite ou cessar completamente.

[0058] Preferencialmente, em uma modalidade como mostrada nas Figuras 4 e 5, todos os canais capilares 321 fluem para dentro da depressão transportadora 340 em um banco 9. Isto é, a saída 327 de cada canal capilar 321 está voltada para um banco 9. Isso significa dizer que nenhuma das saídas 327 dos canais capilares 321 está voltada diretamente para uma abertura de ligação 311.

[0059] O banco 9 é um relevo disposto dentro da depressão transportadora 340.

[0060] O banco 9 é um relevo disposto circunferencialmente entre o labirinto 30 e a abertura de ligação 311.

[0061] Tal solução evita que o fluxo da bebida infundida seja diretamente canalizado na uma abertura de ligação 311 em direção ao bocal 32, reduzindo a vorticidade do fluxo que sai da cápsula 1 e assim elimina o respingo.

[0062] A cápsula 1 pode ser feita em diferentes versões, por exemplo, para a preparação de bebidas infundidas (por exemplo, café ou chá) ou bebidas solúveis.

[0063] Preferencialmente, a cápsula 1 de café compreende um filtro fixo sob a substância 11 e logo acima do disco 5.

[0064] Preferencialmente, a cápsula 1 de café compreende ainda um filme permeável ou micro-perfurado, fixado a uma certa distância, acima da substância 11.

[0065] A cápsula 1, nas suas diferentes modalidades variantes, pode ser usada para a preparação improvisada de bebidas (tais como chá, café, chás de ervas, leite, chocolate, etc.), por meio de máquinas automáticas ou semiautomáticas, equipadas com um uma unidade de distribuição adaptada para produzir uma infusão através da passagem de água quente pressurizada pela cápsula 1.

[0066] Uma cápsula de acordo com a presente invenção pode ser usada para embalar produtos concentrados (nas formas de pó, grânulos ou folhas), em doses predeterminadas e de uso único, para a preparação improvisada de bebidas, tais como chás solúveis ou em folha, café em pó ou instantâneo, chás de ervas, leite, chocolate, ou outros produtos solúveis e desidratados.

[0067] De forma inovadora, uma cápsula para a preparação de bebidas solúveis ou infundidas de acordo com a presente invenção é dotada de uma porção de labirinto 30 que atua como um sistema antigotejamento. A porção de labirinto 30, ao explorar o princípio da capilaridade, impede que os fluidos remanescentes do interior do copo 2 vazem, uma vez que a cápsula é desengatada do grupo infusor da máquina de preparação.

[0068] Vantajosamente, em uma modalidade variante da cápsula de acordo com a presente invenção, todos os canais capilares 321 fluem em um banco 9 de tal modo que evite que o fluxo de bebida infundida seja diretamente canalizado para uma abertura de ligação 311 em direção ao bocal 32, reduzindo a vorticidade e eliminando os respingos.

[0069] É evidente que uma pessoa versada na técnica pode fazer modificações na cápsula para a preparação de bebidas solúveis ou infundidas descrita acima, todas as quais são abrangidas pelo escopo de proteção conforme definido pelas reivindicações a seguir.

Claims (9)

1. Cápsula (1) para preparar bebidas de infusão ou solúveis, que compreende um copo (2) adaptado para definir um volume interno (V) para conter ao menos uma substância (11) a ser infundida ou dissolvida, sendo que o dito copo (2) é fechado na parte superior por uma tampa (6) e é dotado de: no lado oposto da tampa (6), uma abertura (31) para saída da bebida infundida; internamente, com uma base (33) que tem relevos projetados em direção à tampa (6); internamente com um disco de vedação (5), fixado entre o volume interno (V) e os relevos, adaptado para vedar inferiormente a cápsula (1); sendo que a dita base (33) compreende um labirinto (30) que tem uma pluralidade de porções de labirinto (320), adaptado para impedir a passagem, por capilaridade, da bebida infundida em direção à abertura (31) quando a pressão no interior da cápsula (1) cai abaixo de um valor limite; caracterizada por o dito labirinto (30) compreender uma pluralidade de canais capilares (321), sendo que cada canal (321) é definido entre duas porções de labirinto adjacentes (30) e fechado superiormente pelo disco de vedação (5); em que a seção dos canais capilares (321) se situa entre 0,01 mm2 e 0,3 mm2, preferencialmente entre 0,08 mm2 e 0,15 mm2, por cada porção de labirinto (320) se desenvolver radialmente em relação à base (33), entre uma depressão coletora (330), definida entre uma borda externa (360) e o labirinto (30), e uma depressão transportadora (340), definida entre o labirinto (30) e uma porção central (310), e por cada canal capilar (321) conectar a depressão coletora (330) com a depressão transportadora (340).

2. Cápsula (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ter definida uma seção de canal capilar (321) nos termos de base (b) e altura (h), sendo que a base (b) se situa entre 0,1 mm e 0,5 mm, e a altura (h) se situa entre 0,1 mm e 0,6 mm.

3. Cápsula (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por o comprimento (LC) do canal capilar (321), medido como a distância do caminho entre uma entrada (326) e uma saída (327), ser maior que o comprimento (LL) do labirinto (30), medido como distância radial (LL) entre a entrada (326) e a saída (327).

4. Cápsula (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a relação entre o comprimento (LC) do canal capilar (321) e o comprimento (LL) do labirinto (30) se situar entre 1,5 e 5, preferencialmente entre 2 e 3.

5. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o labirinto (30) compreender um número de canais capilares (321) entre 10 e 40, preferencialmente entre 20 e 30.

6. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o canal capilar (321) ter um padrão de zigue-zague ou de “onda quadrada” ou de linha sinuosa.

7. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o canal capilar (321) ter um padrão tortuoso, isto é, compreender uma pluralidade de curvas em ângulo, preferencialmente com ângulos de 90°.

8. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por uma entrada (326) e uma saída (327) serem definidas por cada canal capilar (321), sendo que todos os canais capilares (321) fluem para um banco (9), isto é, um relevo disposto circunferencialmente entre o labirinto (30) e a abertura (31) para a saída da bebida infundida.

9. Cápsula (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o disco (5) ser fixado de uma maneira destacável em uma borda (360) da base (33) a fim de se separar da mesma, ao menos parcialmente, devido ao aumento de pressão no interior da cápsula (1), e em que a abertura da cápsula (1) para a saída da bebida infundida ocorre por deformação do disco (5) como resultado da pressão exercida pelo fluido dentro da cápsula (1).