PT2566784T

PT2566784T - Cápsula para um produto de extração e sistema de preparação de bebida

Info

Publication number: PT2566784T
Application number: PT117202820T
Authority: PT
Inventors: Deuber Louis
Original assignee: Qbo Coffee Gmbh
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2016-07-08
Also published as: KR20130112696A; DK2566784T3; EP2566784B1; CN105996764A; DK2566784T4; EP2566784B2; EP2566784A1; KR101832006B1; WO2011137550A1; US10244887B2; RU2012151436A; BR112012028095A8; PL2566784T3; ES2575582T3; US9387978B2; RU2615950C2; HK1183003A1; CA2797039C; CN102958816A; BR112012028095B1

Description

DESCRIÇÃO

"CÁPSULA PARA UM PRODUTO DE EXTRAÇÃO E SISTEMA DE PREPARAÇÃO DE BEBIDA" A presente invenção refere-se à preparação de bebidas ou semelhantes, a partir de um produto de extração contido numa cápsula, por exemplo café moido. Refere-se, em particular, a uma cápsula perfurável como embalagem de dosagem, bem como a um sistema de preparação de bebida.

Os aparelhos de extração para a preparação de bebidas a partir de um produto de extração existente numa embalagem de dosagem são conhecidos, por exemplo, como máquinas de café ou máquinas de café espresso e desfrutam, tal como antes, de crescente popularidade. Em muitos sistemas correspondentes, as embalagens de dosagem estão realizadas como cápsulas, nas quais o produto de extração, por exemplo, está fechado de modo estanque ao ar. Para a extração a cápsula é perfurada em dois lados situados opostos entre si. No primeiro lado é introduzido um liquido de extração - em geral água quente. No segundo lado é introduzido o produto de extração proveniente da cápsula. Consoante a bebida a preparar e o sistema tem de predominar, neste caso, no interior da cápsula uma pressão considerável, de por exemplo 5-20 bar.

Como materiais para as cápsulas tornaram-se conhecidos, em especial, alumínio e materiais sintéticos, por exemplo polipropileno. As cápsulas de alumínio trazem uma durabilidade muito boa do produto de extração, mas são muito dispendiosas em energia no fabrico.

As cápsulas de polipropileno são vantajosas no que se refere a dispêndio em energia e eliminação, mas colocam elevadas exigências quanto ao mecanismo de perfuração.

No mercado estão à venda quer cápsulas com elementos de filtro integrados, quer também cápsulas que apresentam apenas um invólucro que rodeia o produto de extração. Para estas últimas, o mecanismo de perfuração tem de ser realizado de modo que o produto de extração não possa ser descarregado, de forma indesejada, para fora da cápsula, juntamente com o produto de extração.

Um exemplo de uma cápsula sem elementos de filtro integrados é divulgado, por exemplo, no documento EP 1886942.

Uma cápsula em forma de copo é explicada no documento EP 1344722. A cápsula de acordo com esta publicação apresenta no interior da cápsula um órgão distribuidor ou coletor, o qual separa uma primeira zona da cápsula, a encher com água ou a bebida, de uma segunda zona, a qual contém o produto de extração. 0 órgão distribuidor ou coletor está provido de uma pluralidade de canais de liquido para distribuir a água ou recolher a bebida e é realizado e colocado de modo que não é perfurado pelo elemento de perfuração da máquina de café.

Além disso são conhecidas, por exemplo, a partir do documento US 2005/0051478, algumas cápsulas com um filtro integrado. O filtro assume a função de um filtro de papel de uma máquina de café de saco conhecida: na zona da cápsula provida do produto de extração é injetada água através de uma ponta de perfuração, com pouca pressão ou sem pressão e, após o processo de extração, através de um filtro de papel que faz parte da própria cápsula, o café chega a uma zona de recolha, a partir da qual é conduzido para fora através de uma outra ponta de perfuração. A partir do documento WO 2008/011913 é conhecida uma cápsula que apresenta uma salda, que é fechada com um tecido que forma "crema". A cápsula apresenta, além disso, uma tampa de segurança, que possui um ressalto que retém o tecido no local próprio. No lado situado oposto à salda existe um obturador, que forma um rebaixo periférico de forma anular em torno de uma entrada. A partir do documento EP 1440910 AI é conhecida uma cápsula com uma zona vazia no interior da cápsula.

Em muitas regiões o café de saco desfruta, tal como antes, de grande popularidade. Neste caso são introduzidas frequentemente maiores doses de até 3 ou 4 dL de café de saco no copo de café. Quando um tal café de saco deve ser preparado a partir de uma cápsula de dosagem, muitas vezes não é suficiente uma quantidade de café de por exemplo 6-8 g, como a que tem lugar em cápsulas de dosagem conhecidas de máquinas espresso. Por conseguinte, em mercados com uma predileção por café de saco as máquinas de café que trabalham com cápsulas de dosagem não estão muito amplamente divulgadas. Nos locais onde, apesar disso, têm utilização, as cápsulas são nitidamente maiores que as cápsulas conhecidas de sistemas de cápsulas conhecidos para café espresso. As máquinas de café apresentam uma câmara de infusão maior, adaptada a cápsulas de dosagem maiores e uma bomba correspondente configurada para a alimentação de maiores quantidades de água quente, com baixa pressão. Para a infusão de café espresso, estas máquinas de café, por conseguinte, não são adequadas.

Seria, no entanto, vantajoso se mesmo os apreciadores de café de saco, em alternativa, pudessem extrair café espresso com os meios existentes à sua disposição. É um objetivo da invenção encontrar uma solução para esta problemática. Esta solução deve tornar possivel, em particular, que os apreciadores quer de café de saco em volumes maiores (e a preparar com maiores quantidades de café), quer também de café espresso tenham à disposição estas duas bebidas, sem que se tenha de possuir dois aparelhos completamente distintos.

Este objetivo é solucionado através da invenção, tal como esta está definida nas reivindicações.

De acordo com um primeiro aspeto da invenção é colocada à disposição uma cápsula de dosagem para uma bebida de infusão, em particular uma cápsula de café, cujas dimensões exteriores estão adaptadas ao tamanho de uma cápsula para uma grande dosagem de café de saco (por exemplo, 300 mL ou mais) , que no entanto apresenta um elemento de separação, o qual separa uma zona vazia de uma zona do produto de extração. Além disso existe pelo menos um canal de liquido, que atravessa, por exemplo, a zona vazia. O canal de líquido/os canais de liquido e a zona do produto de extração estão configurados de modo que a água introduzida na cápsula num local de injeção ou a bebida produzida na cápsula, no essencial, não chega até à zona vazia. A zona do produto de extração, a zona vazia, o elemento de separação e os canais de liquido estão situados, neste caso, todos no interior da cápsula, ou seja, no volume compreendido pela parede exterior.

Em geral, a zona vazia é limitada pelo elemento de separação, por um lado e por uma parte da parede da cápsula, por outro lado.

No presente texto designa-se geralmente por baixa pressão, por exemplo, inferior a 5 bar, em particular 3 bar ou inferior e café extraído em maior quantidade de líquido, por 'café de saco', enquanto bebidas de café extraídas com alta pressão, por exemplo, superior a 5 bar ou superior a 8 bar são agrupadas sob a designação "café espresso". 0 conceito de "café de saco" compreende, portanto, também bebidas de café em cujo processo de infusão não existe qualquer filtro propriamente dito e "café espresso" compreende, por exemplo, também o "espresso lungo". 0 enchimento de uma cápsula grande, com um volume de por exemplo 30 mL com uma pequena quantidade de café, de por exemplo cerca de 7 g não se revelou como opção favorável, uma vez que numa tal configuração o café em pó apenas seria agitado e não poderia ser extraído qualquer café espresso. O procedimento de acordo com o primeiro aspeto torna possível, portanto, que uma cápsula de dosagem com um volume comparativamente grande apresente uma zona de enchimento reduzida no volume, a saber, a zona do produto de extração, na qual existe uma reduzida quantidade de café. Em virtude dos canais de líquido no entanto, ao contrário das abordagens conhecidas no estado da técnica, a totalidade do volume exterior da cápsula (a totalidade do interior da cápsula) não é enchida com liquido. Para a preparação de café espresso, o débito de uma bomba de liquido e/ou o tempo de passagem importante para a qualidade das bebidas, portanto, em virtude do maior volume da cápsula não tem de ser maior do que em máquinas conhecidas de café espresso. Também não existe a desvantagem de, com o maior volume da cápsula (em comparação com cápsulas conhecidas) ter de ser extraída uma maior quantidade de bebida e/ou de a cápsula, após o processo de infusão, tivesse de ser enchida em grande percentagem com água quente ou bebida. A diferença de volume entre uma cápsula "grande" para café de saco - esta deveria conter até cerca de 15 g gramas de café ou mais e, por conseguinte, apresentar um volume útil para o enchimento de cerca de 30-34 mL - e uma cápsula de café espresso com um volume de cerca de metade é inteiramente relevante, em comparação com o volume de líquido de um café espresso normal de por exemplo 25 ml-40 mL.

Em comparação com sistemas concebíveis com uma máquina de café, a qual está realizada para diferentes dimensões de cápsulas, existe a vantagem de a máquina de café para sistemas de cápsulas de acordo com o primeiro aspeto da invenção necessitar apenas de uma câmara de infusão, para produzir café com diversos volumes de enchimento. Por conseguinte, correspondentemente também as tubagens de alimentação e de descarga para ou da câmara de infusão, os elementos de perfuração, o dispositivo de movimento para o fecho da câmara de infusão, etc. não têm de estar previstos em duplicado. A zona vazia pode ser uma zona num espaço oco, que é formado pela parede exterior da cápsula e o elemento de separação e, no essencial, está cheia apenas com ar ou um gás de proteção; também pode estar presente na zona vazia um material de enchimento adequado, por exemplo, à base de uma espuma sólida. A zona vazia pode ser atravessada pelos canais de líquido, nesse caso por exemplo em forma de tubos, os quais conduzem até à zona do produto de extração. Entre as formas de realização com a zona vazia a ser atravessada e canais de líquido que conduzem à zona do produto de extração, são muitas vezes particularmente favoráveis aquelas formas nas quais a zona vazia se encontra no lado da injeção e a zona do produto de extração, no lado da extração da cápsula. As posições dos canais de líquido são então adaptadas às posições das pontas de injeção do módulo de infusão da máquina de café, de modo que a injeção do líquido de infusão se processa automaticamente para dentro dos canais de líquido.

Os canais de líquido não têm necessariamente de atravessar a zona vazia, no sentido de estes serem rodeados pela zona vazia, mas antes podem, por exemplo, ser conduzidos também ao longo de uma parede lateral.

Em formas de realização nas quais o líquido é injetado no lado da zona vazia, o local de injeção é definido, em geral, através do ponto de incidência dos canais de líquido numa parede exterior no lado da injeção. A posição das pontas de perfuração do módulo de infusão é então adaptada à cápsula, de modo que a parede exterior seja perfurada no local correspondente e que a abertura de perfuração se prolongue apenas através de uma zona plana coberta pelo canal de líquido correspondente.

Mas não está excluído que no lado da injeção exista uma zona de recolha prevista especialmente, a partir da qual o líquido chegue aos canais de líquido e, a partir destes, em seguida à zona de extração.

Em formas de realização nas quais o líquido é injetado no lado da zona do produto de extração, aplicam-se as considerações correspondentes para o local das pontas de perfuração do dispositivo de extração. 0 procedimento de acordo com o primeiro aspeto da invenção pode ser realizado com diversos dispositivos de injeção e de extração. Estes incluem nesse caso, por um lado, sistemas nos quais a cápsula é perfurada simultaneamente no lado da injeção e no lado da extração (no lado do dispositivo de extração) . Estes sistemas têm, entre outras, a vantagem de funcionarem mesmo quando - por exemplo, para a infusão de café de saco - a pressão da água alimentada não é elevada. Por outro lado, o procedimento, no entanto, é adequado mesmo para sistemas nos quais uma perfuração da cápsula no lado da extração só acontece após a entrada de água de infusão através da pressão então resultante. Um exemplo de um sistema adequado para cápsulas de polipropileno encontra-se no documento PCT/CH2010/000098, cujo conteúdo tomado como referência forma uma parte integrante do presente pedido de patente. 0 procedimento de acordo com o primeiro aspeto da invenção pode também ser realizado com formas exteriores e configurações mais diversas de cápsulas. Entre estas encontra-se a conhecida forma de copo com simetria de rotação, mas também formas alternativas, como explicado por exemplo no documento PCT/CH2010/000097, cujo conteúdo igualmente tomado como referência forma uma parte integrante do presente pedido de patente. 0 elemento de separação pode ser ou apresentar uma parede de separação; a forma do elemento de separação, no entanto, não é crítica. 0 elemento de separação pode ser formado através de uma peça de inserção a ser introduzida na cápsula. Esta forma uma parede de separação entre a zona do produto de extração e a zona vazia, bem como o canal de líquido, que é pelo menos um. Está realizado e/ou ligado de modo estanque a uma parede exterior da cápsula, de modo que o líquido introduzido na cápsula não chega à zona vazia em quantidades substanciais.

Entre a zona do produto de extração e o canal de líquido pode ser realizada uma pluralidade de aberturas passantes, que tornam possível uma passagem do líquido, mas que estão configuradas de modo que o café em pó não chega ao canal de líquido em quantidades substanciais. Por exemplo, as aberturas passantes podem ser realizadas estreitando-se na direção do canal de líquido. Esta forma tem o efeito de o café em pó se reter/ apertar na zona cónica em forma de funil. Em geral, no entanto, a peça de inserção ou o elemento de separação configurado como habitualmente não terá qualquer função de filtragem, mas servirá apenas para a separação entre a zona do produto de extração e a zona vazia, bem como, eventualmente, a formação dos canais de líquido. É também possível, além disso, que os próprios canais de líquido estejam cheios de produto de extração e portanto formem, pelo menos parcialmente, a zona do produto de extração. A vedação do canal de líquido, que é pelo menos um, na direção da zona vazia processa-se, por exemplo, por a peça de inserção estar ali ligada de modo estanque aos líquidos à parede exterior da cápsula, onde o canal de líquido incide na parede exterior. Esta ligação pode ser uma ligação por soldadura (por ultra-sons), uma colagem ou uma outra ligação adequada. Em alternativa pode também estar prevista uma outra ligação vedante adequada, por exemplo, na medida em que é comprimido contra a parede exterior um elemento vedante deformável elasticamente do canal de líquido.

Uma vedação da zona do produto de extração na direção da zona vazia pode ser efetuada, por exemplo, igualmente através de uma ligação estanque aos líquidos (soldadura; colagem) da peça de inserção ou do elemento de separação com a parede exterior. Em alternativa a isso, a peça de inserção ou o elemento de separação pode apresentar um elemento vedante, o qual é deformável elasticamente e é comprimido contra a parede exterior. Em particular, um tal elemento vedante pode estar realizado de modo a ser comprimido contra a parede exterior adicionalmente através de uma pressão interior na zona do produto de extração. 0 elemento vedante pode ser, por exemplo, um rebordo de estanquidade saliente para fora.

Em alternativa ou adicionalmente a isso, um rebordo de estanquidade pode também ser apertado entre partes encaixadas da parede exterior da cápsula, facto pelo qual resulta um efeito tipo vedação de labirinto. 0 volume exterior de uma cápsula de dosagem de acordo com o primeiro aspeto da invenção perfaz, por exemplo, entre 25 a 40 mL. Uma relação entre o volume da zona do produto de extração e o volume exterior da cápsula é, de um modo preferido, pelo menos 1,4, em particular pelo menos 1,6.

De acordo com um segundo aspeto da invenção, que é combinado de modo particularmente vantajoso com o primeiro aspeto da invenção, é colocado à disposição um sistema de preparação de café, o qual apresenta os seguintes elementos: - uma máquina de café com uma câmara de infusão, na qual pode ser introduzida, respetivamente, uma cápsula de dosagem perfurável por elementos de perfuração do lado da injeção e elementos de perfuração do lado da extração da máquina de café, bem como com uma bomba de liquido para a alimentação de água quente na câmara de infusão e, através dos elementos de perfuração do lado da injeção, na cápsula de dosagem, - um primeiro tipo de cápsula de café com uma primeira zona do produto de extração enchida com café em pó, sendo que a primeira zona do produto de extração apresenta um primeiro volume e - um segundo tipo de cápsula de café com uma segunda zona do produto de extração enchida com café em pó, sendo que a segunda zona do produto de extração apresenta um segundo volume, - sendo as dimensões exteriores de cápsulas de café do primeiro tipo de cápsula de café no essencial idênticas às dimensões exteriores de cápsulas de café do segundo tipo de cápsula de café e sendo que as cápsulas de café de ambos os tipos estão adaptadas nas suas dimensões à câmara de infusão e - sendo o primeiro volume maior que o segundo volume.

Os dois volumes da primeira e da segunda zona do produto de extração distinguem-se neste caso significativamente, por exemplo, na medida em que o primeiro volume perfaz pelo menos 1,4 vezes o segundo volume, em particular pelo menos 1,6 vezes o segundo volume. 0 primeiro volume é neste caso, de um modo preferido, também significativamente maior que o volume de enchimento de cápsulas de dosagem convencionais de café espresso e perfaz, por exemplo, 25 mL ou mais. 0 volume pode perfazer em particular entre 25 e 40 mL para uma quantidade de enchimento de cerca de 10-18 g de café.

Em formas preferidas de realização, as cápsulas de café do primeiro tipo são enchidas completamente com café, ou seja, o primeiro volume corresponde a um volume total da cápsula de café (ou seja, ao volume determinado através das dimensões exteriores, descontado o volume da parede exterior, em geral comparativamente fina). A máquina de café, além disso, de um modo preferido, está equipada para comandar a bomba de líquido em duas condições de funcionamento diversas, para produzir duas pressões diferentes da bomba, sendo que uma primeira pressão da bomba perfaz um valor inferior a 5 bar ou inferior a 3 bar e uma segunda pressão da bomba superior a 8 bar ou superior a 5 bar.

As cápsulas do segundo tipo (ou cápsulas de acordo com o primeiro aspeto da invenção) e a máquina de café estão adaptadas entre si, de modo que a injeção se processa do lado da zona vazia.

Exemplos de realização da invenção são descritos em seguida com base em desenhos. Nos desenhos, números de referência iguais designam elementos iguais ou análogos. Os desenhos não estão à escala e mostram elementos parcialmente correspondentes uns aos outros, em dimensões diferentes de figura para figura. Mostram:

Figura 1 uma vista de uma cápsula de dosagem de café;

Figuras 2 e 3 respetivamente, uma vista do corpo de cápsula e da tampa de cápsula da cápsula de dosagem de café de acordo com a figura 1;

Figuras 4 e 5 respetivamente, uma vista de uma peça de inserção de uma cápsula de dosagem;

Figura 6 uma representação da peça de inserção em corte;

Figura 7 uma vista de baixo da peça de inserção;

Figura 8 uma representação esquemática em corte da cápsula com peça de inserção;

Figuras 9 e 10 respetivamente, em representação ampliada em corte, um pormenor da peça de inserção ou da parede exterior da cápsula e da peça de inserção;

Figura 11 uma peça de inserção de uma forma alternativa de realização;

Figuras 12 e 13 respetivamente, formas alternativas de realização de uma cápsula de dosagem;

Figura 14 uma vista de um módulo de infusão de uma máquina de café e

Figura 15 uma representação esquemática de componentes de um sistema de acordo com a invenção. A cápsula 1 de acordo com a figura 1 é no essencial em forma de cubo. 0 lado que se situa em cima na figura, no entanto, é algo maior que o lado inferior, de modo que a cápsula vista de forma rigorosamente matemática tem uma forma de tronco de pirâmide. 0 ângulo α de inclinação das superficies laterais na figura em relação à vertical da superfície da base - entenda-se, evidentemente, aquele plano perpendicular à superfície da base, que se prolonga através da aresta entre a superfície da base e a superfície lateral correspondente - é muito pequeno, perfaz de um modo preferido no máximo 22, por exemplo apenas cerca de l2. Além disso, a altura da cápsula ao longo da superfície da base corresponde aproximadamente ao comprimento das arestas da superfície da base. A parede exterior da cápsula é produzida pelo processo de soldadura por ultrassons, a partir de um corpo 11 de cápsula representado na figura 2 e de uma tampa 12 representada na figura 3. Em relação à parede exterior da cápsula e em relação ao processo para o seu fabrico é tomado como referência o pedido de patente internacional PCT/CH20101000097. São nitidamente visíveis o ângulo a, muito ligeiramente diferente de O2, de cerca de l2 e a costura 14 de soldadura periférica, que se salienta lateralmente para todos os lados num máximo de cerca de d = 0,35 mm, portanto, num máximo de cerca de 2 - 3%. A parede exterior da cápsula é constituída por polipropileno com uma espessura de parede de 0,1 mm e 0,5 mm, de um modo preferido entre 0,2 mm e 0,4 mm, por exemplo entre 0,25 mm e 0,35 mm. Também são concebíveis outros materiais, em particular outros materiais sintéticos compatíveis com produtos alimentares. A espessura de parede da parede exterior é, por exemplo, aproximadamente igual em todos os lados. O comprimento exterior das arestas do cubo perfaz, de um modo preferido, entre 30 mm e 34 mm, para uma quantidade de enchimento de 12-18 g de café.

Diferentemente da cápsula de acordo com o documento PCT/CH 20101000097, a cápsula 1 de acordo com a presente descrição não só está enchida com o produto de extração (café moído) e homogéneo no interior. Pelo contrário, no interior da cápsula existe uma peça 21 de inserção, como está representado nas figuras 4-7. Esta é produzida, por exemplo, igualmente a partir de polipropileno e apresenta uma parede 22 de separação que forma o elemento de separação, o qual, quando colocado no interior da cápsula, separa uma zona do produto de extração, que se situa em cima na figura 4, de uma zona vazia da cápsula que se situa em baixo na figura 4 . Da parede 22 de separação na direção do lado da zona vazia alongam-se prolongamentos 24 em forma de tubos, os quais têm uma forma aproximadamente cilíndrica oca e servem como os canais de líquido. Entre os prolongamentos 24 e exteriormente a estes existem ainda reforços 26 opcionais em forma de montantes, os quais se alongam como os canais de líquido para a zona vazia. Entre o interior dos canais de líquido e a zona do produto de extração, a parede de separação é atravessada por regiões com aberturas 28 passantes. Através destas passa a água quente de infusão durante o processo de infusão da figura 4 em baixo para a zona do produto de extração, onde impregna o produto de extração, de maneira em si mesma conhecida.

Na forma de realização representada, a peça de inserção apresenta, além disso, uma parede 29 periférica em forma de gola, saliente para o lado do produto de extração. Esta parede forma, juntamente com a parede de separação uma estrutura em forma de copo, na qual se encontra o produto de extração ou uma parte do mesmo.

Na figura 8 vê-se esquematicamente como a peça 21 de inserção está colocada no interior da cápsula 1. Vê-se também que a cápsula é subdividida pela peça de inserção em três tipos de zonas. A zona 31 do produto de extração é separada da zona 32 vazia pela parede 22 de separação horizontal na figura 8. Os canais de líquido formados pelos prolongamentos 24, juntamente com a zona 28 da parede 22 de separação atravessada pelas aberturas passantes separam as zonas 33 dos canais de líquido. Os prolongamentos chegam até à parede exterior da cápsula do lado da zona vazia e estão ligados a esta, por exemplo, de modo estanque aos líquidos. Para o processo de infusão a parede exterior da cápsula do lado da injeção é perfurada na zona dos canais de líquido, através de um elemento de perfuração, que está dimensionado de modo que a cápsula é perfurada apenas na zona das zonas 33 dos canais de líquido e o líquido de infusão é introduzido apenas nestas zonas e não na zona 32 vazia situada próxima. Na figura 8 estão assinaladas a tracejado e representadas esquematicamente pontas 41 de perfuração do lado da injeção e, nomeadamente, na posição na qual começam a perfuração, a qual é efetuada através de um movimento relativo das pontas, da posição representada na direção do centro da cápsula. 0 líquido chega sob pressão à zona 31 do produto de extração, através das aberturas 28 passantes, onde tem lugar um processo de infusão do género em si mesmo conhecido. A saída da bebida processa-se através de perfurações da parede da cápsula, que se situa em cima na figura 8. Também as pontas 42 de perfuração do lado da extração estão representadas esquematicamente na fig. 8, na posição na começam a perfuração. Com o fecho de uma câmara de infusão, a qual apresenta as pontas 41, 42 de perfuração, por exemplo as pontas 41 de perfuração do lado da injeção e as pontas 42 de perfuração do lado da extração são impelidas simultaneamente através da parede exterior da cápsula; como referido, no entanto, também podem perfurar primeiro apenas as pontas de perfuração do lado da injeção e uma perfuração pelas pontas de perfuração do lado da extração pode processar-se na medida em que a cápsula é deformada sob a pressão do liquido de infusão.

Na figura 6 são nitidamente visíveis outras características.

Por um lado, vê-se que as aberturas 28 passantes não são cilíndricas, mas antes se estreitam conicamente para baixo portanto, na direção da zona vazia. Esta configuração tem a finalidade e o efeito de o café em pó se reter/apertar na zona cónica em forma de funil e também de não chegar à zona 33 dos canais de líquido, quando a cápsula é exposta a trepidações mecânicas. Isto funciona também quando as aberturas passantes apresentam no seu ponto mais estreito um diâmetro maior que o tamanho médio do grão do café em pó.

Por outro lado, é visível na figura 6 que os prolongamentos 24 em forma de tubos, os quais formam os canais de líquido, apresentam no seu lado da extremidade (ou seja, o lado da extremidade do lado da zona vazia) uma saliência 24.1 que termina em ponta, a qual, no caso de uma soldadura por ultra- sons da peça de inserção à parede exterior da extremidade do lado da zona vazia funciona como orientador de energia.

Na figura 9 está representado, além disso, um pormenor que não existe nas figuras 3-8, mas que pode existir na forma de realização das figuras 1-8. Na aresta 29.1 da parede 29 periférica está realizado um rebordo 29.2 saliente para fora, que aqui forma uma peça única com a parede 29 periférica e, em função da sua espessura pode desviar-se de modo flexível para "cima" (ou seja, na direção do lado do produto de extração) ou para "baixo" (ou seja, na direção do lado vazio) . Com a utilização na posição representada na figura 8, o rebordo 29.2 é comprimido pela parede exterior para dentro e para cima. 0 rebordo 29.2 tem durante o processo de infusão um efeito vedante e impede que a bebida extraída, em função da pressão de infusão no interior da zona do produto de extração possa chegar ao lado exterior, ao longo da parede periférica, de regresso à zona vazia. A pressão de infusão no interior da zona do produto de extração irá comprimir a tampa 29.2 para fora - em certas circunstâncias, apoiada por meios externos da câmara de infusão contra a parede exterior da cápsula - e assim reforçar espontaneamente o efeito vedante.

Em certas circunstâncias pode estar previsto adicionalmente que o rebordo, em função da sua posição aquando do fecho da cápsula no processo de soldadura separável, seja fixado por aperto entre a gola 14.1 periférica do corpo 11 de cápsula, inicialmente existente e separada durante o processo de soldadura separável, e a tampa 12 e, assim, através do fecho da cápsula surge uma vedação de tipo labirinto ou até uma união por junção de materiais, entre a parede de cápsula e a peça de inserção.

Isto está representado na figura 10. A figura 10 mostra um pormenor da cápsula, no ponto no qual a tampa 12 está ligada ao corpo de cápsula com o processo de soldadura separável. Uma vez que a ligação é uma ligação por soldadura e, por conseguinte, uma união por junção de materiais, não é visível qualquer linha de separação entre o material do corpo 11 de cápsula e o material da tampa 12. A linha 15 tracejada mostra o trajeto aproximado da transição entre o corpo de cápsula e a tampa. A gola 14.1 periférica já foi separada no processo de soldadura separável. O rebordo 29.2, como representado, está apertado na zona da saliência de soldadura entre a tampa e o corpo de cápsula, o que atua como elemento de vedação, no sentido de uma vedação de tipo labirinto. Eventualmente, a gola pode também ser soldada ao corpo de cápsula e/ou à tampa. O fabrico da cápsula processa-se como se segue:

Numa primeira etapa é colocado à disposição o corpo 11 de cápsula e a peça 21 de inserção integrada neste. Depois os lados de extremidade dos prolongamentos 24 da peça 21 de inserção são soldados com soldadura por ultrassons ao "fundo" do corpo de cápsula. Em seguida, a cápsula é enchida com o produto de extração. Depois a tampa é fixada ao corpo de cápsula, por meio do processo de soldadura separável, sendo que eventualmente, como referido, também o rebordo da peça de inserção pode ser fixado por aperto ou até soldado.

Em seguida, são ainda discutidas algumas formas alternativas de realização de cápsulas de acordo com a invenção. Nesta discussão aprofundamos apenas as diferenças em relação à cápsula discutida anteriormente. Os princípios e características da forma de realização descrita anteriormente são válidas - desde que aplicáveis - mesmo para as formas alternativas de realização. A peça de inserção de acordo com a figura 11 não apresenta qualquer parede periférica, mas é antes constituída apenas pela parede 22 de separação e os prolongamentos 24 com os reforços 26 opcionais. Eventualmente pode existir um rebordo periférico, não representado na figura, associado diretamente à parede de separação, que, de acordo com o princípio discutido, tem um efeito vedante. A cápsula de acordo com a figura 12, representada apenas muito esquematicamente, distingue-se das formas de realização descritas anteriormente por a zona 31 do produto de extração e as zonas 33 dos canais de líquido serem contínuas e passarem de uma para a outra. A parede 22 de separação está, portanto, interrompida na transição para os canais de líquido e o produto de extração chega também aos canais de líquido. A zona assinalada por pontos na figura 12 indica como o produto de extração está repartido. 0 princípio de acordo com a figura 12, evidentemente, pode estar previsto para formas de realização com ou sem parede periférica e para formas de realização com ou sem o rebordo vedante. 0 princípio desenhado na figura 12 pode ainda ser variado. Por exemplo, um único canal de líquido existente ou vários canais de líquido podem ser alargados, de modo que o canal de líquido/os canais de líquido formem a totalidade da zona do produto de extração. 0 canal de líquido/os canais de líquido é/são então enchidos com produto de extração e atravessam a totalidade do interior da cápsula até ao lado superior. Uma vedação do lado superior pode ser efetuada, por exemplo, através de um rebordo de estanquidade saliente para cima e para dentro. Em alternativa, com escolha adequada dos orientadores de energia, também a peça de inserção que forma o canal de líquido/os canais de líquido pode ao mesmo tempo ser soldada à parede exterior da cápsula, quer do lado superior, quer também do lado inferior. A cápsula representada na figura 13 distingue-se das formas de realização descritas anteriormente, através da sua forma exterior. A cápsula tem a forma de um copo com simetria de rotação, que converge conicamente para baixo (portanto, na direção da zona vazia), com uma gola saliente para fora. Na zona da gola, o corpo 11 de cápsula em forma de copo está soldado à tampa 12 plana. A peça 21 de inserção apresenta uma forma adaptada correspondentemente, ou seja, a parede 22 de separação é em forma de disco. No restante são válidos os mesmos princípios que nas formas de realização descritas anteriormente.

Na descrição anterior de formas de realização partiu-se do princípio, respetivamente, de que a injeção do líquido de infusão se processa do lado da zona vazia e a extração, do lado da zona do produto de extração. Esta é uma disposição particularmente favorável, entre outras coisas, porque então nenhuma bebida extraída que permaneça nos canais de líquido após o processo de infusão é 'perdida' e também porque nenhuma problemática de obstrução pode eventualmente surgir na zona das aberturas passantes, uma vez que através destas só é conduzida mesmo apenas água. Mas é inteiramente também uma opção prever o inverso, introduzir o líquido de infusão diretamente na zona do produto de extração e retirar a bebida através dos canais de líquido. A figura 14 mostra um módulo de infusão de uma máquina de café. 0 módulo de infusão pode estar realizado, por exemplo, de acordo com a teoria do documento PCT/CH2010/000099 (com ou sem meios para a compressão da cápsula), cujo conteúdo ao ser tomado como referência forma uma parte integrante do presente pedido de patente. 0 módulo de infusão forma numa condição fechada (na figura 14 para efeitos de melhor clareza está ilustrada uma condição não fechada) uma câmara de infusão, cuja geometria e dimensão estão adaptadas a uma cápsula correspondente. 0 módulo de infusão, em função do procedimento de acordo com a invenção está equipado quer para cápsulas com uma grande quantidade de enchimento e sem elemento de separação, quer também para cápsulas com uma reduzida quantidade de enchimento e com elemento de separação. 0 módulo de infusão apresenta, de maneira em si mesma conhecida, conduzido entre um suporte com duas paredes verticais de guia, um dispositivo 103 de saida e um injetor 104, que podem ser deslocados um relativamente ao outro, por exemplo accionados por uma alavanca oscilante de comando.

Na figura 14 está bem visível a abertura 107 de introdução, para a introdução da cápsula de dosagem, aqui cúbica, no essencial. A abertura 107 de introdução está realizada no suporte, encontra-se na zona do dispositivo 103 de saída e permanece estacionária como este, em caso de um movimento da alavanca de comando. A abertura 107 de introdução pode ser cónica, estreitando-se ligeiramente para baixo, para assim ter um efeito centrante sobre a cápsula aquando da introdução, sem que fosse demasiado grande o risco de um encravamento da cápsula. A introdução de cápsulas com elemento de separação (aqui com peça de inserção, que forma uma parede de separação) processa-se de modo que o lado situado em baixo nas figuras 1, 4, 6, 8, 11, 12 (correspondente ao lado com a zona vazia) se encontra no lado do injetor, portanto, à direita na fig. 14.

Na condição de funcionamento, o módulo de infusão serve como módulo horizontal de infusão de uma máquina de café, a qual, juntamente com o módulo de infusão apresenta um reservatório de água, um dispositivo de aquecimento de água (por exemplo, um aquecedor continuo) e uma bomba para a alimentação de água de infusão para o injetor 104. Os correspondentes canais 118 de alimentação do injetor podem ser realizados como é em si mesmo conhecido. O injetor apresenta, além disso, pelo menos uma ponta de perfuração com abertura de alimentação associada, de modo que a cápsula pode ser perfurada e abastecida com o liquido de extração, através da abertura de alimentação. A máquina de café apresenta ainda, por exemplo, um recipiente para cápsulas, colocado por baixo da câmara de infusão, no qual a cápsula é lançada automaticamente após a operação de infusão, ao levantar a alavanca de comando.

Também o dispositivo 103 de saída está provido de pelo menos uma ponta 111 de perfuração e de uma abertura de saída associada. Além disso, consoante a configuração existe também um tubo de saída, com o qual o café (ou semelhantes) que sai pela saída do dispositivo 103 de saída é conduzido, de modo que o mesmo corre para uma chávena, colocada no local previsto.

Na forma de realização representada, o dispositivo 103 de saída forma um alojamento da cápsula, com um suporte 121 que define a superfície 120 de suporte para a cápsula introduzida através da abertura 107 de introdução. A cápsula aproximadamente em forma de cubo, introduzida através da abertura de introdução com a câmara de infusão aberta, é guiada através das primeiras paredes laterais assente sobre o suporte 121. Em seguida, a câmara de infusão é fechada através de um movimento do injetor na direção do dispositivo 103 de saida, facto pelo qual também é perfurada a cápsula. Na forma de realização representada, uma perfuração processa-se antes do inicio do processo de infusão, quer no lado do injetor, quer também no lado do dispositivo 103 de saida. São também concebíveis, no entanto, formas de realização - em particular com alumínio, mas também com material sintético, como material da parede da cápsula ou de uma parte da mesma - nas quais uma rotura ou perfuração da cápsula no lado do dispositivo 103 de saída só é efetuada através da pressão interior na cápsula, aquando do início do processo de infusão. A figura 15 mostra muito esquematicamente um sistema de preparação de café de acordo com o primeiro aspeto da invenção. A máquina 201 de café apresenta, juntamente com uma câmara 202 de infusão - por exemplo, com base no tipo ilustrado pela figura 14 ou, por exemplo, também formado para o êmbolo, através de um êmbolo e uma superfície de encosto - uma bomba 210 para a alimentação de água quente, através da qual a água quente pode ser alimentada sob pressão à câmara de infusão. Um comando 205 da bomba regula a pressão da bomba e da infusão. Em particular a máquina de café pode estar equipada para ser acionada, em alternativa, com uma pressão mais baixa da bomba, muitas vezes inferior a 5 bar, em particular inferior a 3 bar, por exemplo cerca de 1,5-2 bar ("café de saco") ou uma pressão mais alta da bomba, de pelo menos 5 bar, em particular pelo menos 8 bar, por exemplo entre 8 bar e 20 bar ("café espresso") . A comutação entre as diversas pressões da bomba processa-se muitas vezes manualmente. Mas pode também existir um dispositivo, que regule isso automaticamente, por exemplo, com base em características de uma cápsula introduzida. Por exemplo, as diversas cápsulas do sistema podem estar providas de diferentes marcações, que podem ser lidas por processo ótico ou através de RFID ou semelhantes, que são reconhecidas por um correspondente dispositivo de leitura da máquina de café, pelo que a pressão da bomba é adaptada correspondentemente. 0 sistema de preparação de café apresenta, além disso, pelo menos dois tipos de cápsula 1, 1' de dosagem de café. Estes distinguem-se no volume interior (volume da zona do produto de extração) que está à disposição para o produto de extração, enquanto as dimensões exteriores são no essencial idênticas. Em particular, um tipo 1 de cápsula ("cápsula de café espresso") pode estar configurado de acordo com o primeiro aspeto da invenção, enquanto um outro tipo 1' de cápsula ("cápsula de café de saco") está configurado de forma convencional e, portanto, apresenta um espaço interior completamente preenchido ou, por exemplo, pode também apresentar um filtro colocado no interior da cápsula.

No caso do sistema de preparação de café de acordo com o segundo aspeto da invenção, seria também possível configurar o tipo da cápsula de café espresso de outro modo que não de acordo com o primeiro aspeto da invenção e, por exemplo, prescindir dos canais de líquido, facto pelo qual a zona vazia da cápsula de café espresso no processo de infusão seria inundada por água ou pela bebida. A utilização do procedimento de acordo com o primeiro aspeto ou de acordo com o segundo aspeto para outras bebidas que não café - por exemplo chá - é possível.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cápsula (1) de dosagem para uma bebida de infusão, em particular café, que apresenta uma parede exterior e uma zona (31) do produto de extração, enchida com um produto de extração e situada no interior da cápsula, sendo que no interior da cápsula existe uma zona (32) vazia, que está separada da zona (31) do produto de extração através de um elemento (22) de separação, igualmente existente no interior da cápsula, e sendo que existe, além disso, no interior da cápsula pelo menos um canal (24) de liquido, Caracterizada por o canal de liquido, que é pelo menos um, estar ali ligado de modo estanque aos líquidos a uma parede exterior da cápsula, onde encosta à parede exterior, e por o líquido introduzido na cápsula entrar em contacto com o produto de extração num local de injeção e poder ser descarregado para fora da cápsula num local diferente do local de injeção, no essencial sem que o líquido chegue até à zona (32) vazia.
2. Cápsula de dosagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o canal de líquido, que é pelo menos um, atravessar a zona vazia.
3. Cápsula de dosagem de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o canal de líquido, que é pelo menos um, estar realizado como tubo.
4. Cápsula de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o elemento (22) de separação ser formado por uma peça (21) de inserção, a qual está inserida num corpo (11) de cápsula fechado, por exemplo, por uma tampa (12).
5. Cápsula de dosagem de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a peça (21) de inserção apresentar pelo menos um prolongamento (24) em forma de corpo oco saliente para além do elemento (22) de separação, o qual chega até à parede exterior e forma o canal de liquido, que é pelo menos um, sendo que o prolongamento, de um modo preferido, está ligado à parede, por exemplo colado ou soldado.
6. Cápsula de dosagem de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada por a peça (21) de inserção apresentar uma parede (29) periférica, que forma juntamente com o elemento (22) de separação uma estrutura em forma de copo, enchida com pelo menos uma parte do produto de extração.
7. Cápsula de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 4-6, caracterizada por a peça de inserção apresentar um rebordo (29.2) de estanquidade, o qual é comprimido contra a parede exterior através de uma pressão acrescida na zona do produto de extração.
8. Cápsula de dosagem de acordo com a reivindicação 7, sendo que a parede exterior está formada por um corpo (11) de cápsula e uma tampa (12) que fecha este, caracterizada por o rebordo (29.2) de estanquidade estar apertado entre o corpo de cápsula e a tampa.
9. Cápsula de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a zona vazia ser oca até à exceção do canal de líquido, que é pelo menos um e eventuais reforços (26) .
10. Cápsula de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o elemento (22) de separação apresentar uma pluralidade de aberturas passantes, que ligam a zona do produto de extração ao canal de líquido, que é pelo menos um, sendo que as aberturas (28) passantes se estreitam de um modo preferido conicamente, na direção do canal de líquido.
11. Sistema de preparação de bebida, apresentando - uma máquina (201) de preparação de bebida com uma câmara (202) de infusão, na qual pode ser introduzida, respetivamente, uma cápsula de dosagem perfurável por elementos de perfuração do lado da injeção e elementos (111) de perfuração do lado da extração da máquina de preparação de bebida, bem como com uma bomba (203) de líquido para a alimentação de água quente na câmara de infusão e, através dos elementos de perfuração do lado da injeção, na cápsula de dosagem, - uma primeira cápsula (1') com uma primeira zona de produto de extração enchida com produto de extração, sendo que a primeira zona do produto de extração apresenta um primeiro volume e - uma segunda cápsula (1) com uma segunda zona do produto de extração enchida com produto de extração, sendo que a segunda zona de produto de extração apresenta um segundo volume, - sendo as dimensões exteriores da primeira cápsula (1') no essencial idênticas às dimensões exteriores da segunda cápsula (1) e sendo que as cápsulas (1, 1') de ambos os tipos estão adaptadas nas suas dimensões à câmara de infusão, - sendo a segunda cápsula (1) uma cápsula de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores e caracterizado por - o primeiro volume ser maior que o segundo volume.
12. Sistema de preparação de bebida, apresentando - uma máquina (201) de preparação de bebida com uma câmara (202) de infusão, na qual pode ser introduzida, respetivamente, uma cápsula de dosagem perfurável por elementos de perfuração do lado da injeção e elementos (111) de perfuração do lado da extração da máquina de preparação de bebida, bem como com uma bomba (203) de líquido para a alimentação de água quente na câmara de infusão e, através dos elementos de perfuração do lado da injeção, na cápsula de dosagem, - um primeiro tipo (1') de cápsula com uma primeira zona do produto de extração enchida com produto de extração, sendo que a primeira zona do produto de extração apresenta um primeiro volume e - um segundo tipo (1) de cápsula com uma segunda zona do produto de extração enchida com produto de extração, sendo que a segunda zona do produto de extração apresenta um segundo volume, - sendo as dimensões exteriores de cápsulas de café do primeiro tipo (1') de cápsula no essencial idênticas às dimensões exteriores de cápsulas do segundo tipo (1) de cápsula e sendo que as cápsulas (1, 1') de ambos os tipos estão adaptadas nas suas dimensões à câmara de infusão, caracterizado por - o primeiro volume ser maior que o segundo volume.
13. Sistema de preparação de bebida de acordo com a reivindicação 12, sendo que uma pressão de funcionamento da bomba de alimentação pode ser comutada entre pelo menos duas diferentes condições de funcionamento.
14. Sistema de preparação de bebida de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada por o primeiro volume perfazer pelo menos 25 mL.