PT98458B - Capsulas fechada para a confeccao de uma bebida, processo e dispositivo para o seu fabrico - Google Patents

Capsulas fechada para a confeccao de uma bebida, processo e dispositivo para o seu fabrico Download PDF

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Description

DESCRICAO
A presente invenção refere-se a uma cápsula fechada, destinada a ser extraída sob pressão, contendo uma substancia para a preparação de uma bebida, compreendendo um recipiente com uma parede lateral com sensivelmente a forma de um tronco de cone, uma face superior de diâmetro superior ao da face inferior.
A utilização de cápsulas de café, sobretudo no domínio dos cafés tipo expresso extraídos sob pressão, é motivada por várias razões; higiene, conservação óptima do café, facilidade de utilização, melhor nível de qualidade do café obtido e boa reprodutibilidade das condições de extracçao, Entre o conjunto de cápsulas disponíveis, apenas as cápsulas fechadas, que se abrem sob o efeito da pressão de água injeotada, respondem mais completamente aos argumentos acima enunciados. Estas cápsulas distinguem-se pelo seu. sistema de abertura.
As cápsulas objecto da patente CH 605 293 apresentam zonas menos resistentes que se rasgam preferivelmente sob o efeito da pressão. Esta solução apresenta a desvantagem de aumentar a complexidade e o preço da cápsula,
visto que as matérias utilizadas devem ser tratadas de modo muito preciso para que a abertura seja simultaneamente correcta e reproduzível.
A cápsula cbjectc da presente invenção, tem um preço mais baixo e o seu fabrico está muito mais facilitado, sendo proporeionada uma cápsula para a confecção de um café expresso, ou seja, na qual se efectua uma extraeção do café sob uma pressão compreendida entre 2 e 20 bar.
A invenção refere-se a uma cápsula fechada, compreendendo sobre a face inferior um filtro, estando a referida face inferior separada do referido filtro, plana e de espessura uniforme e compreendendo a face superior um rebordo com um cordão anular, sobre o qual está soldado urn opérculo.
Por separado, entende-se que o filtro e a face inferior não estão em contacto e estão separados por uma distância da ordem do mm. Esta separação permite a formação, no momento da extraeção da cápsula, de uma câmara acumuladora que aumenta de volume com o aumento de pressão dentro da capsula, permitindo uma boa evacuação do extracto de café, favorecendo assim uma boa extraeção. 0 filtro e a face inferior ficam em contacto apenas sobre o rebordo do referido filtro e da referida face inferior.
Por tronco de cone entende-se tanto troncocónico no sentito estrito, como tronco de elipsóide, tronco de esfera ou mesmo cilíndrico.
A cápsula de acordo com a invenção pode ser extrai da de acordo com o processo e com o dispositivo cbjectc de um pedido de patente europeia apresentado pela requerente no mesmo dia do presente pedido, sob o título Processo para a extraeção de cápsulas fechadas e dispositivo para a sua reali zação (E P 90114401.4).
cordão anular, inclinado para cirna ou para baixo, permite assegurar uma boa vedação pelo seu esmagamento, no momento da extracção, entre um porta-cápsulas e um dispositivo de extracção.
A cápsula é cheia com uma substância para a preparação de uma bebida. Esta substância é de preferência café torrado e moído, mas pode ser também chã, café solúvel, uma mistura de café moído e de café solúvel ou um produto achocolatado.
A cápsula de açordo com a invenção é de alumínio ou de plástico compatível no domínio alimentar. Se se utilisar o alumínio, a parede do recipiente tem uma espessura compreendida entre 50 e 120 pm, de preferência entre 70 e 80 pm. No caso do plástico, têm-se espessuras de 300 a 500 pm.
Visto que o filtro deve resistir a uma forte variação de pressão, proporcionou-se que ele tivesse urna espessura superior à do recipiente, a saber, da ordem dos 100 a 300 pm, de preferência da ordem dos 200 pm, se fôr em alumínio e de 300 a 1000 pm, se fôr em plástico. Utiliza-se por exemplo o filtro que é objeoto da patente EP 309 708.
A cápsula de acordo com a invenção pode ser de tamanho variável segundo o volume de café que se deseja preparar. A dose de café contida pode variar entre 5 e 20 g} o ciiâmetro da cápsula está compreendido entre 2,5 e 6 cm e a espessura do leito de café entre 10 e 25 mm.
Numa forma de realização da cápsula de acordo com a presente invenção, o filtro é soldado na face inferior, em particular no caso de uma cápsula toda em alumínio. A soldadura faz-se por termosoldagem, compreendendo as partes a soldar sobre as suas respectivas faces uma laca de soldar. A orla de soldagem está compreendida entre 1 e 3,5 mm de largura, qualquer que seja o diâmetro da cápsula, de modo a obter uma cápsula que resista bem a pressões que podem ir até 20
bar. A face inferior está afastada do filtro para evitar também a soldadura do filtro sobre toda a superfície. Numa segunda forma de realização da cápsula de acordo com a invenção, é a face inferior que está soldada ao filtro, em particular no caso da cápsula em plástico. Neste caso, a soldagem faz-se por termo-soldagem ou soldagem por ultra-sons.
No caso da utilização de um material de alumínio o recipiente é formado por martelagem e no caso do plástico é formado por injecção ou termo-moldagem. Para facilitar a abertura da cápsula no momento da extracção, pode igualmente proporcionar-se sobre a zona central da face inferior uma zona menos resistente ou sobre esta zona central urna abertura sobre a qual é soldado um fecho.
Proporciona-se assim, de acordo com a invenção, uma cápsula resistente a pressões elevadas no momento da extracção e permitindo obter um café com todas as características de um expresso,
A invenção refere-se além disso ao processo de fabrico destas cápsulas (cu cartuchos). Parte-se de um recipiente já formado, quer de alumínio, quer de plástico, coloca-se e solda-se o filtro sobre a sua face inferior, enche-se o recipiente de café torrado e moído, comprime-se e solda-se o opérculo sobre o rebordo superior do referido recipiente. A soldagem do filtro faz-se por termo-soldagem no caso da cápsula de alumínio e por termo-soldagem ou soldagem por ultra-sons no caso de cápsulas de plástico. Após o enchimento do recipiente, pode-se também proporcionar uma etapa de limpeza do seu rebordo superior antes da colocação do opérculo. As cápsulas passam de uma fase para a outra por um sistema de transporte lento, num movimento linear ou circular de acordo com a construção da máquina. Os filtros colocados no fundo do recipiente são preparados numa via paralela ou perpendicular. Preparam-se por perfuração de orifícios sobre uma fita que avança de alumínio ou de plástico, em seguida corta-se o filtro a partir da referida fita, 0 enchimento do
,, ...U recipiente com o café faz-se sob uma atmosfera de gás neutro: por exemplo azoto, CO2 ,
Pode considerar-se este processo numa só etapa numa linha de fabrico, mas podem igualmente proporcionar-se duas etapas: preparação do recipiente com o filtro e em seguida o enchimento de café e colocação do opérculo.
A invenção refere-se finalmente ao dispositivo para a realização do processo. Este dispositivo compreende urn utensílio de perfuração e urn utensílio de corte do filtro a partir de uma fita de alumínio, servindo também o referido utensílio de corte para a colocação e soldagem do filtro sobre a parede inferior do recipiente que avança directamente por baixo do referido utensílio de corte, um posto para o doseamento e compressão do café torrado e moído e urn posto para a soldagem do opérculo sobre a face superior do recipiente.
As máquinas que realizam estas operações podem ser construídas com fases dispostas quer em linha quer à volta de urna rnesa rotativa.
Corno já atrás referido, 0 recipiente é movido de um posto para outro por um sistema de movimento lento.
dispositivo compreende além disso, acima do utensílio de soldagem do filtro, um sistema de dobragem do cordão anular sobre o rebordo superior do recipiente e, abaixo do posto de doseamento e de compressão do café, um sistema de limpeza do rebordo superior do recipiente. Esta limpeza faz-se vantajosamente por sucção ou por varredura.
A continuação da descrição é feita com referência aos desenhos nos quais as figuras representam:
Fig. 1 uma representação esquemática da cápsula de acordo com a invenção,
Fig. 2 uma representação esquemática de acordo com uma segunda forma de realização,
Fig. 3 uma representação esquemática de acordo com urna terceira forma de realização,
Figs. 4 e 5 representações esquemáticas do dispositivo de fabrico das cápsulas de acordo com a invenção.
A cápsula (1) compreende um recipiente (2) com utna parede de forma tronco-cónica na qual está soldado um filtro (4). Sobre o filtro, dispõe-se o café torrado e moído (5) a extrair. Fecha-se a cápsula com um opérculo (3) que forma a face superior. 0 rebordo superior (6) do recipiente compreende um cordão anular inclinado para baixo, o que permite uma boa manutenção da cápsula no seu sistema de extracção. A face inferior (7) não está em contacto direoto com o filtro (4) e cria uma câmara acumuladora (8) assegurando uma boa extracção do café, 0 filtro (4) está soldado na face inferior (7) sobre o contorno (9) da referida face (7). A parede de sustentação (10) separa bem o filtro da face (7),
A Fig. 2 representa uma cápsula (11) compreendendo um recipiente (12) cuja parede tem a forma de urn tronco de elipsóide e contendo café torrado moído (16). O rebordo superior (13) compreende um cordão anular (14) inclinado para baixo assegurando a vedação no momento da extracção da referida cápsula. Um opérculo de forma arqueada (15) está soldado sobre o rebordo (13).
Sobre o contorno (18) da face Inferior igualmente arqueada (17) do recipiente, está soldado um filtro (19) criando uma câmara acumuladora (20) cuja função foi já atrás explicada.
As cápsulas das Figs 1 e 2 eram de alumínio ou de plástico, A da Fig, 3 é de plástico. A cápsula (21) compre6 ende um recipiente (22) com urna parede de forma tronco-cónica. 0 recipiente compreende um rebordo superior (23) sobre o qual está soldado um opérculo (24). 0 café torrado e moído (25) assenta sobre um filtro (26) fazendo parte integrante do recipiente (22). A face inferior (27) está soldada no contorno (28) do filtro. A câmara acumuladora (29) assegura uma boa extracção da cápsula e o desnível (30) no rebordo superior (23) garante uma boa vedação no momento da extracção da cápsula.
As Figs, 4 e 5 mostram o dispositivo de fabrico das cápsulas, é necessário considerar primeiro o fabrico de filtros (32) com o dispositivo (31) compreendendo um rolo de folha de alumínio ou de plástico (33) disposto num cilindro (35), A folha de alumínio (36) passa entre uma cabeça de perfuração (37) e uma matriz (38) e entre um utensílio de corte (39) e uma matriz (40). O resto da folha de alumínio é bobinada num eixo (41) sob a forma de bobine (34) após a passagem sobre o rolo de transmissão (42), O dispositivo de colocação do filtro (32) compreende um carregador (44) de recipientes (43), que coloca os referidos recipientes num sistema de transporte lento (45) (não representado), uma prensa de dobragem (46) com a respectiva matriz suporte (47), o utensílio de corte (39) utilizável igualmente como sistema de colocação e de soldagem do filtro (32) com a respectiva matriz suporte (48) e finalmente o carregador (49) de recipientes (43) com filtro compreendendo um êmbolo (50), funcionamento deste dispositivo é o seguinte:
carregador (44) coloca os recipientes (43), uns após os outros, no sistema de transporte lento (45), 0 recipiente chega à matriz de suporte (47) que sobe no sentido da seta (51) e a prensa de dobragem (46) desce no sentido da seta (52) para dobrar o cordão anular (53) sobre o recipiente. O recipiente é separado pela subida da prensa de dobragem (46) e descida da matriz suporte (47). O recipiente é movido para o utensílio de colocação e soldagem (39) do filtro, è necessário
folha d© alumínio (36) no sentido da seta (54). A cabeça de perfuração (37) com as agulhas (55) sobe no sentido da seta (56) e a matriz (38) com perfurações (57) desce no sentido da seta (58) para furar a folha (36), 0 filtro assim formado sobre a folha avança até ao sistema de corte (39). A precisão de centragem dos orifícios furados em relação ao utensílio de corte (39) é garantida por um sistema de transporte, compreendendo um sistema de detecção conhecido de per si, por exemplo um sistema de célula fotoeléctrica (não representado). 0 oorte do filtro é feito pela descida do elemento (39) no sentido da seta (59) até à matriz fixa (40). Q elemento de oorte (39) desce o filtro, coloca-o no recipiente © compreende um sistema de aquecimento anular que permite a soldagem do referido filtro no fundo do recipiente. Após o corte do filtro, o resto da folha d© alumínio é bobinada no eixo (41), Quanto ao recipiente com filtro, ele é colocado no carregador (49) pela subida do embolo (50) no sentido da seta (60).
sistema de doseamento do café (61) (Fig, 5) compreende um canal (62) de chegada do café torrado © moído, um sistema de compressão (63) assim como um suporte (64). O sistema de colocação do opéroulo (65) compreende uma cabeça de soldagem (66) e um suporte (67).
O sistema funciona do modo seguinte:
O carregador (49) coloca no sistema de transporte lento (68) os recipientes (43) com o respectivo filtro (32), 0 suporte (64) sobe © o sistema de doseamento de café (61) desce para prender o recipiente (48). O café (69) é doseado pelo canal (62) e o sistema de compressão (63) desce de modo a que o café aflore ao nível do rebordo superior do recipiente. A cápsula carregada é liberta © levada para o sistema de colocação do opéroulo onde é presa entre a cabeça de soldagem (66) © o suporte (67). Q opéroulo (71) é soldado sobre o rebordo superior da cápsula graças ao sistema de aquecimento anular (70) da cabeça de soldagem (66), A cápsula
é em seguida libertada e é levada até ao posto de acondicionamento onde é embalada.

Claims (3)

  1. Cápsula fechada, destinada a ser extraída sob pressão, contendo uma substancia para a preparação de uma bebida, compreendendo um recipiente com uma parede lateral com sensivelmente a forma de urn tronco de cone, uma face superior de diâmetro superior ao da face inferior, caracterizada por compreender sobre a face inferior um filtro, estando a referida face inferior separada do referido filtro, plana e de espessura uniforme e compreendendo a face superior um rebordo com um cordão anular, sobre o qual está soldado um opérculo.
  2. 2a
    Cápsula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o filtro estar soldado à parede inferior,
  3. 3ã
    Cápsula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a parede inferior estar soldada ao filtro.
    Cápsula de acordo com qualquer das reivindicações i a 3, caracterizada por ser em alumínio ou em plástico,
    Cápsula de acordo com qualquer das reivindicações i ou 4, caracterizada por o recipiente em alumínio ter uma espessura compreendida entre 50 e 120 um e o recipiente em plástico uma espessura compreendida entre 300 e 500 μπί„
    Cápsula de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada por o filtro em alumínio ter uma espessura compreendida entre 100 e 300 pm e o filtro em plástico uma espessura compreendida entre 300 e 1000 pm.
    - 7ã ções 1 a 6 , entre 2,5 e ções 1 a 7, compreender ções 1 a 7 s compreender
    Cápsula de acordo com qualquer das reivindicacaracterizada por ter um diâmetro compreendido 6 cm e uma espessura compreendida entre 10 e 25
    - 8â Cápsula de acordo oom qualquer das reivindicacaracterizada por a. zona central da face inferior uma zona menos resistente.
    ga
    Cápsula de acordo com qualquer das reivindicacaraoterizada por a zona central da face inferior uma abertura sobre a qual está soldado um fecho.
    - 1Qa Processo para o fabrico de cápsulas de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caraoterizado por se colocar @ soldar o filtro na face inferior do encher-se o recipiente de café torrado moído, soldar-se o opérculo sobre o rebordo superior recipiente„ comprimir-se e do referido reoi pi ente,
    - 1! - ™ 1 iã Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por se preparar o filtro por perfuração de orifícios sobre uma fita que avança, de alumínio ou de plásti co, © por em seguida se cortar o filtro a partir da referida f i ta.
    - 12ã -
    Processo de acordo com qualquer das reivindica ções 10 ou 11, caracterizado por se encher 0 recipiente de café sob uma atmosfera de azoto ou de CO2,
    - 13ã -
    Dispositivo para a realização do processo de acordo com qualquer das reivindicações 10 a 12, caracterizado por compreender um utensílio de perfuração e um utensílio de corte do filtro a partir de uma fita de alumínio, servindo também o referido utensílio de corte para a colocação e soldagem do filtro na parede inferior do recipiente, que avança directamente abaixo do referido utensílio de corte, um posto de doseamento e de compressão do café torrado e moído e um posto de soldagem do opérculo na face superior do recipien te.
    - 14a
    Dispositivo de acordo com a rei vindicaçãoa 13, caracterizado por o recipiente ser movido por um sistema lento,
    - 15ã dicaçoes
    Dispositivo de acordo com qualquer das rei vi η13 ou 14, caracterizado por compreender, acima do utensílio de soldagem do filtro, um sistema de dobragem do cordão anular sobre o rebordo superior do recipiente.
    A requerente reivindica a prioridade do pedido de patente europeia apresentado em 27 de Julho de 1990, sob o nQ 90114404.8.
PT98458A 1990-07-27 1991-07-26 Capsulas fechada para a confeccao de uma bebida, processo e dispositivo para o seu fabrico PT98458B (pt)

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