WO2012134312A2

WO2012134312A2 - Cápsula de abertura controlada, processo e dispositivo de operação desta cápsula

Info

Publication number: WO2012134312A2
Application number: PCT/PT2012/000011
Authority: WO
Inventors: Rui Miguel Nabeiro
Original assignee: Novadelta - Comércio E Indústria De Cafés S.A.
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-10-04
Also published as: PT105598A; PL2692663T3; CN103702910B; DK2692663T3; EP2692663B1; CA2831849A1; PT105598B; CY1117186T1; RU2013148108A; ES2554947T3; HRP20151267T1; HUE025637T2; US9487347B2; RS54379B1; BR112013024736A2; US20140017372A1; WO2012134312A3; SMT201600042B; SI2692663T1; EP2692663A2

Abstract

A presente invenção refere-se a uma cápsula contendo pelo menos uma substância aromática para produção de uma bebida mediante o seu atravessamento por um escoamento fluido sob pressão, e que compreende pelo menos um elemento de abertura controlada retido de forma removível pelo menos numa zona de cápsula virada ao escoamento a montante e/ou a jusante. O referido elemento de abertura controlada pode, mediante a aplicação de pelo menos uma determinada força de actuação exercida por um respectivo dispositivo de extracção, ser deslocado de forma pelo menos linear ou rotativa desde uma posição de retenção inicial, que realiza o fecho estanque da cápsula, para pelo menos uma posição de retenção seguinte, dessa forma libertando pelo menos uma secção de passagem de escoamento de configuração e dimensão previamente definidos em vista de uma distribuição optimizada do escoamento no interior da cápsula.

Description

DESCRIÇÃO

CÁPSULA DE ABERTURA CONTROLADA, PROCESSO E DISPOSITIVO DE

OPERAÇÃO DESTA CAPSULA

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se ao campo das cápsulas para substâncias aromáticas utilizadas para preparação de bebidas por meio de extração, mediante o seu atravessamento por um escoamento fluido sob pressão, em geral, e ao campo das cápsulas para obtenção de café do tipo expresso, era particular.

A presente invenção refere-se ainda a um processo e dispositivo de operação da referida cápsula.

Antecedentes da Invenção

A extracção de substâncias aromáticas no interior de uma cápsula por meio de um escoamento sob pressão, tem uma importância determinante para a qualidade de bebida resultante. No que se refere à entrada e saída do escoamento, a solução habitualmente aplicada no estado da técnica relaciona-se com uma determinada forma de ruptura de um material construtivo utilizado em pelo menos uma determinada zona da cápsula. Qualquer forma de ruptura de um material construtivo, conduz em regra a um resultado diferente, designadamente em termos da configuração resultante da secção e área de passagem disponibilizada para entrada ou saída do escoamento. Em particular, é importante considerar a configuração e distribuição do escoamento à entrada, de modo a abranger o volume ocupado pela substância aromática da forma mais eficaz possível. Neste sentido, tanto a secção de passagem còmo o trajecto do escoamento, imediatamente após entrar ou antes de sair da cápsula, têm uma influência determinante sobre a eficácia de extração e diversas outras propriedades da bebida obtida. Em particular, uma maximização da distribuição em área do escoamento sob pressão logo à entrada, de modo a atravessar a maior fracção possível do volume de substância aromática contido na cápsula, apresenta significativas vantagens.

Além disso, é conhecida a vantagem de o escoamento de extracção permanecer durante um determinado período de tempo no interior da cápsula, habitualmente controlado pela força hidráulica assim gerada, designadamente quando esta é suficiente para accionar meios mecânicos de ruptura ou perfuração dessa zona da cápsula, externos ou internos a cápsula. Neste sentido, será vantajoso proporcionar uma solução mais simples em termos construtivos de um espaço de retenção temporária do escoamento, e de maior controlo, em termos de mecanismo de acionamento, sobre as condições de saída do escoamento. De acordo com um outro aspecto, em muitos casos de recurso a meios de perfuração internos é conhecida a necessidade de utilizar nesta zona um elemento exterior para assegurar a estanquidade da cápsula, o que se afigura como desvantajoso em termos de custos de produção é de facilidade de reciclagem das cápsulas.

Os registos WO 2008/087099 A2, WO 2005/020769 Al e EP 1243210 Al revelam cápsulas de acordo com o domínio da técnica acima referido. O registo EP 1826148 BI publica um elemento disposto à entrada de uma cápsula e que divide o escoamento fluido a montante em diversos fluxos distribuídos e orientados de forma ã conseguir uma distribuição mais eficaz do escoamento fluido pelo volume ocupado pela substância aromática.

Descrição geral da Invenção

O objectivo da presente invenção é o de disponibilizar uma cápsula que proporcione um maior controlo sobre as condições do escoamento à entrada e saída, bem como de distribuição desse escoamento no interior da cápsula, incluindo em particular a configuração e dimensão das secções de passagem de escoamento à entrada e saída da cápsula, de modo a aumentar a eficácia de extração da substância aromática no seu interior.

Ainda um outro objectivo da presente invenção é o de eliminar a necessidade de utilização de materiais construtivos diferentes no exterior da cápsula, como por exemplo alumínio, de modo a assegurar condições de substancial estanquidade ao ar da mesma .

No âmbito da presente invenção, por "cápsula" deverá entender-se um recipiente que define um volume interior para recolha de uma substância aromática, apresentando pelo menos uma zona virada ao escoamento a montante, configurado por exemplo em forma de caixa substancialmente cilíndrica ou em forma de concha, e realizado num material substancialmente rígido ou substancialmente flexível, e substancialmente estanque a gás ou não .

Os objectivos acima são resolvidos de acordo com a invenção através de uma cápsula realizada por pelo menos um elemento construtivo que define pelo menos uma zona de cápsula virada ao escoamento a montante, de um modo preferido também uma zona de cápsula virada ao escoamento a jusante, e incluindo pelo menos um elemento de abertura controlada, retido de forma removível numa respectiva recolha de elemento disposta na zona virada ao escoamento a montante e/ou na zona virada ao escoamento a jusante, respectivamente, de tal forma que mediante a aplicação de pelo menos uma força de actuação, de um modo preferido previamente definida, sobre um respectivo elemento de abertura controlada, este é deslocado desde uma posição de retenção inicial para uma posição de retenção seguinte na respectiva recolha de elemento, dessa forma libertando pelo menos uma secção de passagem de escoamento previamente definida, proporcionada no elemento abertura controlada e/ou respectiva recolha de element

A presente invenção proporciona assim secções de passagem de escoamento, à entrada e/ou à saida da cápsula, cuja configuração e dimensão pode ser previamente definida e cujo instante de abertura pode ser controlado com elevada fiabilidade através da aplicação de uma respectiva força de actuação, sem provocar qualquer ruptura ou descontinuidade de qualquer material construtivo da cápsula. Em particular, estas secções de passagem de escoamento são previamente definidas nos elementos de abertura controlada e/ou respectivas recolhas de elemento, de modo que podem ser configuradas de forma diferente em vista do tipo de padrão de escoamento pretendido, por exemplo de acordo com o tipo de substância aromática, sem para o efeito ter de variar os demais elementos construtivos da cápsula.

Numa forma de realização preferida da cápsula de acordo com a invenção, esta apresenta pelo menos um elemento de abertura controlada na zona de cápsula virada ao escoamento a montante, de um modo preferido também na zona virada ao escoamento a jusante, disposto em cada casò de um modo preferido de forma substancialmente centrada. De acordo com uma^" forma de realização preferida, o referido elemento de abertura controlada, quando numa posição de retenção inicial e/ou numa posição de retenção seguinte, encontra-se retido de um mõdõ preferido através pelo menos uma união por atrito e/ou pelo menos uma união por meio de engrenagem positiva, em pelo menos uma respectiva recolha de elemento.

De acordo com um outro aspecto inventivo, a referida secção de passagem de escoamento é realizada por pelo menos uma, de um modo preferido uma pluralidade de vias de passagem e/ou por uma região ocupada por um material permeável a liquidos e/ou de efeito filtrante. Em particular, de modo a maximizar a distribuição de escoamento à entrada segundo a direcção transversal à direcção dominante do escoamento através da cápsula, o elemento de abertura controlada e/ou respectiva recolha de elemento, apresenta diversas vias de passagem, dispostas de um modo preferido nas suas faces laterais, sendo que estas vias de passagem são desobstruídas ou ficam em comunicação fluida entre si, mediante o deslocamento do elemento de abertura controlada- De acordo com experiências realizadas, esta forma de realização apresenta uma substancial vantagem relativamente a uma introdução do escoamento concentrada na zona central da cápsula. Além disso, o recurso a uma pluralidade de vias de passagem no elemento de abertura e/ou numa respectiva recolha de elemento, pèrmite uma diversidade de opções particulares em termos da distribuição e configuração dessas vias de passagem, tanto à entrada como à saída da cápsula, e, por conseguinte, dos padrões de escoamento que se desenvolvem no interior da cápsula.

De acordo com um outro aspecto da invenção, p deslocamento do elemento de actuação liberta uma secção de passagem de escoamento crescente, disposta substancialmente segundo a direcção de escoamento dominante e/ou segundo uma direcção radial. Numa forma de realização preferida, as diversas vias de passagem são dispostas de um modo preferido de forma simétrica sobre o perímetro do elemento de abertura controlada e/ou respectiva recolha de elemento.

De acordo com um outro aspecto inventivo, a, pelo menos uma, secção de passagem de escoamento é libertada em resultado de um respectivo deslocamento pelo menos linear ou rotativo, de um modo preferido de um deslocamento linear e rotativo, pelo elemento de abertura controlada. Assim, é possível configurar as vias de passagem de tal forma que resulta uma secção de passagem de escoamento com uma determinada evolução radial, conduzindo a uma correspondente distribuição de escoamento no interior da cápsula. Este aspecto é particularmente vantajoso no caso de o escoamento fluido sob pressão atravessar a cápsula (direcção dominante de escoamento) segundo uma direcção substancialmente horizontal .

Neste sentido, numa forma de realização particularmente preferida, as vias de passagem são realizadas num tal número, distribuição, incluindo distribuição radial, dimensão e orientação espacial, que o deslocamento do elemento de abertura controlada distribui o escoamento fluido sob pressão em pelo menos uma distância, de um modo preferido em pelo menos duas distâncias, segundo a direcção radial relativamente ao perímetro da secção de passagem.

Numa outra forma de realização preferida, as vias de passagem do elemento de abertura controlada e/ou de uma respectiva recolha de elemento, apresentam uma dimensão e/ou formato que varia em cada caso segundo a direcção radial ao longo do perímetro da secção de passagem de escoamento. Numa forma de realização particularmente preferida, as vias são dispostas de forma assimétrica, de modo a gerar uma determinada trajectória de escoamento prevalecente, por exemplo substancialmente circular descendente no interior da substância aromática, quando a cápsula é colocada numa posição de extracção tal que a direcção de escoamento dominante é substancialmente horizontal. Além disso, é preferido quando as vias de passagem do elemento de abertura controlada e/ou de uma respectiva recolha de elemento, apresentam uma dimensão e/ou formato que varia em cada caso pelo menos ao longo do respectivo perímetro.

É assim proporcionado um conjunto de opções vantajosas que permite um substancial controlo sobre a configuração da secção de passagem, instante de abertura e perda de carga associada, bem como trajecto de escoamento prevalecente seguido pelo escoamento sob pressão ao entrar na cápsula de acordo com a invenção. Além disso, há a possibilidade de exercer uma influência substancial sobre o padrão de distribuição do escoamento à entrada, e por inerência, da seguinte evolução interna do escoamento no interior da cápsula, e por conseguinte, da eficácia de extracção da respectiva substância aromática.

Numa cápsula de acordo com a invenção, é preferido quando o elemento de abertura controlada é configurado em forma substancialmente tubular, ou em forma de um anel, de um modo preferido de secção transversal circular. Numa forma de realização preferida, a extremidade do elemento de abertura controlada virada ao escoamento a montante é proporcionada aberta e a extremidade virada ao escoamento a jusante é proporcionada fechada.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o elemento de abertura controlada é disposto na cápsula de forma a recolher inicialmente uma determinada quantidade do escoamento fluido sob pressão no seu interior, pelo menos até ser deslocado para uma posição de retenção seguinte. Em particular, é preferido quando o elemento dé abertura controlada apresenta uma configuração de tipo tronco de cone na sua extremidade do lado de escoamento a jusante.

Dé acordo com testes realizados, revelou-se vantajoso quando a altura do elemento de abertura controlada é previamente dimensionada de forma que o deslocamento do elemento de abertura controlada para fora de uma posição de retenção inicial requer a aplicação de uma determinada força de actuação durante pelo menos um determinado período de tempo. Em particular, no caso da entrada de escoamento a realizar na zona de cápsula virada ao escoamento a montante, a altura do respectivo elemento de abertura controlada pode ser previamente dimensionada de forma que, mediante a aplicação de uma determinada força de actuação, o elemento de abertura controlada se desloca para fora da posição de retenção inicial pelo menos aproximadamente até a uma posição de retenção seguinte, em que por exemplo se encosta à superfície da substância aromática que se encontra no interior da cápsula.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, pode ser proporcionado pelo menos um material permeável a líquido, de um modo preferido com efeito de filtro, na extremidade aberta virada para a zona de escoamento a montante, do elemento de abertura controlada disposto na zona virada ao escoamento a jusante. Evita-se desta forma a necessidade de utilizar elementos de filtro directamente na saída do escoamento para o exterior da cápsula.

Ainda um outro objectivo da presente invenção é o de proporcionar um processo para operação de uma cápsula de acordo com a presente invenção, de tal forma que um tal processamento decorra com um elevado grau de controlo sobre as condições em geral, e distribuição e evolução, em particular, do escoamento fluido sob pressão à entrada e saída da referida cápsula.

O objectivo acima é resolvido através de um processo para operação de uma cápsula de acordo com a presente invenção, compreendendo os passos de introdução de uma cápsula de acordo com a invenção numa câmara de extração, fixação da cápsula na câmara de extração por meio de aperto mecânico, designadamente entre uma cabeça de infusão e uma evacuação de infusão, injeção de um escoamento fluido, sob uma pressão e durante um período de tempo previamente definidos através da cabeça de infusão, de tal forma que mediante o aperto mecânico da cápsula, a cabeça de infusão realiza uma força de actuação mecânica sobre o, pelo menos um, elemento de abertura controlada retido de forma removível na zona de cápsula virada ao escoamento a montante, de modo que o, pelo menos um, elemento de abertura controlada é deslocado segundo um movimento linear e/ou rotativo, desde uma posição de retenção inicial para uma posição de retenção seguinte. De um modo preferido, quando nesta posição de retenção seguinte, é libertada pelo menos uma determinada secção de passagem de escoamento pelo menos através da zona virada ao escoamento a montante.

De acordo com uma forma de realização preferida, mediante o aperto mecânico da cápsula, a evacuação de infusão realiza uma força de actuação mecânica sobre o, pelo menos um, elemento de abertura controlada disposto na zona de cápsula virada ao escoamento a jusante, de modo que este é deslocado segundo um movimento linear e/ou rotativo, desde a posição de retenção inicial para uma posição de retenção seguinte, desse forma libertando pelo menos uma secção de passagem de escoamento pelo menos através da zona virada ao escoamento a jusante.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, após o início da injecção do escoamento fluido sob pressão, este é imediatamente introduzido no interior da cápsula através da, pelo menos uma, abertura de passagem do elemento de abertura controlada e/ou respectiva recolha de abertura.

De acordo com Uma outra forma de realização preferida, o escoamento fluido sob pressão acumula-se inicialmente no elemento de abertura controlada e exerce dessa forma uma pressão hidráulica crescente sobre o elemento de abertura controlada, até atingir um valor tal que provoca o deslocamento deste desde uma posição de retenção inicial para uma posição de retenção seguinte. Alternativamente, após o atravessamento da cápsula, o escoamento fluido sob pressão é imediatamente evacuado para o exterior da cápsula, através das vias de passagem do, pelo menos um, elemento de abertura controlada e/ou respectiva recolha de abertura . A presente invenção propõe ainda um dispositivo para utilização de uma cápsula de acordo com a invenção, caracterizado por compreender pelo menos uma câmara de extração para realizar o processo de acordo com a invenção.

Descrição das Figuras

A invenção será em seguida explicada em maior detalhe com base em formas de realização preferidas e nas representações esquemáticas incluídas nas Figuras que se anexam. As Figuras mostram: vistas exteriores de duas formas

realização de uma cápsula de acordo

a invenção, incluindo em cada caso

elemento de abertura controlada;

Figuras 2a - 2b: vistas em corte, segundo o plano AA das

Figuras 1, de um primeiro conjunto de formas de realização de um elemento de abertura controlada numa cápsula de acordo com a invenção; vistas de pormenor de um elemento de abertura controlada numa cápsula de acordo com as formas de realização das

Figuras 2, numa posição (A) inicial e numa posição (B) seguinte; vistas em còrte, segundo o plano AA das

Figuras la - 1b, de um segundo conjunto de formas de realização de um elemento de abertura controlada numa cápsula de acordo corri a invenção; Figuras 5a - 5b: vistas de pormenor de um elemento de abertura controlada numa cápsula de acordo com as formas de realização das Figuras 4, numa posição (A) inicial e numa posição (B) seguinte; pormenores de formas de realização da retenção de um elemento (5) de abertura controlada numa cápsula de acordo com a invenção, com libertação de secção de passagem por aplicação sucessiva de duas forças de actuação, respectivamente; vistas em corte, segundo o plano AA, de uma forma de realização de um elemento de abertura controlada numa cápsula de acordo com â invenção, numa posição (A) de retenção inicial e numa posição (B) de retenção seguinte, respectivamente; diagramas esquemáticos representativos da evolução do método de processamento de acordo com a invenção, em passos correspondentes a uma posição (A) inicial e a uma posição (B) seguinte, correspondente à posição de extração num dispositivo de extracção dá referida cápsula, respectivamente; vistas em corte lateral de uma cápsula de acordo com a invenção, e em corte frontal de um elemento de abertura controlada em engrenagem e movimento rotativo com uma respectiva injecção (11) de fluido do dispositivo (10) de extracção para processamento da referida

cápsula .

Descrição detalhada da Invenção

As Figuras la e lb apresentam respectivamente formas de realização de um recipiente do tipo cápsula (1) e do tipo pastilha (1') de acordo com a invenção (doravante conjuntamente designadas por "cápsula") , em planta vista de cima, em alçados laterais, e em planta vista de baixo, sucessivamente de cima para baixo. Ambas as cápsulas (1, 1') são realizadas por pelo menos um elemento construtivo que define pelo menos uma zona (2) de cápsula virada ao escoamento a montante, de um modo preferido também uma zona (3) de cápsula virada ao escoamento a jusante, e define um volume interior que contém pelo menos uma substância aromática, para obtenção de uma bebida mediante o seu atravessamento por um escoamento fluido sob pressão. As cápsulas (1, 1') incluem ainda pelo menos um elemento (5) de abertura controlada, retido numa situação (A) inicial de fecho, por meio de pelo menos uma união removível com uma correspondente recolha (6) de elemento, proporcionada em cada caso ria zona (2) de cápsula virada ao escoamento a montante e/ ou na zona (3) de cápsula virada ao escoamento a jusante.

As Figuras 2a - 2b e 3a - 3b ilustram um primeiro conjunto de formas de realização de uma cápsula (1, 1') de acordo com a invenção.

As Figuras 2a - 2b correspondem a uma primeira forma de realização dos elementos (5) de abertura controlada, dispostos na zona (2) virada ao escoamento a montante (Figura 2a) e na zona (3) virada ao escoamento a jusante (Figura 2b) . A cápsula (1) apresenta neste caso um elemento (5e) de abertura controlada disposto numa respectiva recolha (6e) de elemento na zona (2) virada ao escoamento a montante (Figura 2a), e/ou um elemento (5s) de abertura controlada disposto numa respectiva recolha (6s) de elemento na zona (3) virada ao escoamento a jusante (Figura 2b) . O elemento (5e, 5s) de abertura controlada encontra-se em cada caso retido de forma removível, de um modo preferido por meio de união não positiva, ou por meio de união positiva, numa respectiva recolha (6e, 6s) de elemento proporcionada no elemento construtivo da zona (2, 3) virada a montante/ a jusante. Esta retenção removível é previamente dimensionada de tal forma que apenas mediante a aplicação de uma determinada força (F) de actuação sobre o elemento (5) de abertura controlada, este se desloca desde a posição (A) de retenção inicial para uma posição (B) de retenção seguinte, desta forma libertando pelo menos Uma determinada secção dé passagem de escoamento que permite a passagem do escoamento sob pressão pára uma zona de escoamento a jusante.

Na forma de realização da Figura 2a, o elemento (5e) de abertura controlada é configurado numa forma substancialmente tubular e/ou tronco-cónica, de um modo preferido de secção transversal substancialmente circular, apresentando uma pluralidade de vias (9e) de passagem dispostas de um modo preferido na proximidade da extremidade virada para o escoamento a jusante, distribuídas de um modo preferido uniformemente, sobre o perímetro desta. A respectiva recolha (6e) de elemento é proporcionada como um suporte de deslocamento com uma extensão tal que permite a libertação das referidas vias (9e) dé passagem mediante a aplicação de uma determinada força (F) de actuação sobre o elemento (5e) de abertura controlada.

Na forma de realização da Figura 2b, a secção de passagem de escoamento é definida por vias (9s) de passagem proporcionadas nò elemento (5s) de abertura controlada, conjuntamente com vias (9s' ) de passagem proporcionadas numa respectiva recolha (6s) de elemento. Alternativamente, ou adicionalmente, a secção de passagem de escoamento poderia ser realizada por meio de um material permeável a liquido e/ou com efeito filtrante. A recolha (6s) de elemento é neste caso proporcionada como uma reentrância no elemento construtivo do lado virado ao escoamento a jusante, de um modo preferido de formato substancialmente tubular e de forma que o elemento (5s) de abertura controlada se pode deslocar ao longo de pelo menos parte da mesma. A secção de passagem de escoamento é libertada quando as respectivas vias (9s, 9s' ) de passagem se encontram substancialmente alinhadas entre si. Esta posição corresponde de um modo preferido a uma posição (B) de retenção seguinte do elemento (5s) de fecho.

As Figuras 3a - 3b mostram uma cápsula (1) de acordo com a invenção, em que os elementos (5e, 5s) de abertura controlada são deslocados desde a situação (A) inicial de fecho (Figura 3a) para uma situação (B) final de abertura (Figura 3b) . Como se pode verificar através dos desenhos de pormenor 01 e 02, representados por baixo, relativos à zona (2) de topo da cápsula (1), quando numa posição (A) inicial de fecho, as vias (9) de passagem encontram-se completamente obstruídas. A cápsula (1) encontra-se fechada de forma estanque. Assim, as vias (9) de passagem apenas podem ser desobstruídas mediante o deslocamento do elemento (5e, 5s) de abertura controlada pelo menos para uma posição (B) de abertura. Esta solução apresenta diversas vantagens, designadamente em termos da redução da perda de carga do escoamento de fluido sob pressão ao entrar na cápsula (1) , e da melhor distribuição/ dispersão inicial do escoamento pelo volume de substância aromática a ser atravessado. Ambos estes aspectos contribuem de forma substancial para uma maior eficácia de extração.

As Figuras 4a e 4b representam duas formas de realização, em cada caso numa posição inicial de fecho (desenho de cima) e numa posição seguinte de abertura (desenho em baixo) , em que o elemento (5) de abertura controlada define substancialmente o volume interior da cápsula (1, 1') e a recolha (6) de elemento funciona como elemento de reforço estrutural e de bloqueio/ libertação de pelo menos uma secção de passagem de escoamento (neste caso definida por uma pluralidade de vias (9e, 9s) de passagem proporcionadas pelo menos no elemento (5) de abertura) . A titulo de exemplo ilustrativo, como resulta dos desenhos, a referida secção de passagem é libertada mediante a aplicação de, por exemplo, duas forças (F) de actuação, eventualmente de dimensão aproximada, em sentidos opostos, sobre respectivas recolhas (6e, 6s) de elemento que em resultado se deslocam (enquanto o elemento (5) de abertura controlada é mantido imobilizado), desse modo libertando vias (9e, 9s) de passagem (Figura 4a) , ou mediante a aplicação de pelo menos uma força (A) de actuação sobre o elemento (5) de abertura controlada (enquanto as recolhas (6e, 6s) de elemento são mantidas imobilizadas) , desse modo libertando vias (9e, 9e' ; 9s) de passagem de entrada e saída de escoamento (Figura 4b) .

As Figuras 5a - 5b representam esquematicamente uma outra forma de realização preferida da cápsula (1) de acordo com a invenção, numa posição inicial (Figura 5a) e numa posição seguinte de libertação de uma secção de passagem de escoamento (Figura 5b) , e respectivos pormenores do lado virado a montante (P01) e a jusante (P02) . Neste caso, o elemento (5) de abertura controlada é configurado como um elemento tipo fêmea, por exemplo de configuração anelar, e não proporcionado com uma secção de passagem de escoamento, que é inicialmente retido de forma removível numa recolha (6) de elemento configurada de forma correspondente como elemento tipo macho, por exemplo de forma tubular, e realizado no elemento construtivo da zona (2, 3) virada a montante/ a jusante. O elemento tipo fêmea (5) é dimensionado e realizado de forma que fica retido em união positiva, ou em união não positiva, como por exemplo em encaixe sob pressão, no elemento tipo macho (6) . Este elemento tipo macho apresenta vias (9) de passagem que se encontram desse modo inicialmente obstruídas pelo elemento tipo fêmea, designadamente quando este se encontra numa situação (A) inicial. Mediante a aplicação de uma determinada força (F) de actuação, o elemento tipo fêmea (5e, 5s) é deslocado desde essa situação (A) inicial de fecho para uma situação (B) final de abertura em que desobstrui as referidas vias (9) de passagem.

As Figuras 6a - 6b ilustram formas de realização com opção de controlo sobre o instante em que ocorre e sobre a dimensão da secção de passagem libertada. Assim, de acordo com uma outra forma de realização preferida da invenção (Figura 6a) , a secção de passagem de escoamento proporcionada no elemento (5) de abertura e/ ou numa respectiva recolha (6) de elemento é apenas libertada mediante a aplicação de duas forças (Fi, F₂) de actuação sucessivas. De acordo com uma outra forma de realização (Figura 6b), a secção de passagem de escoamento inclui pelo menos duas sub-secções dispostas de modo que uma primeira subsecção (e.g., primeiro nível de vias (9) de escoamento - ver pormenor 01) é libertada com o deslocamento do elemento (5) de abertura controlada de uma posição de retenção para uma segunda, e uma segunda sub-secção de passagem (e.g., segundo nível de vias (9' ) de passagem) é libertada com o deslocamento desde a referida segunda posição de retenção para uma posição de retenção seguinte.

Assim, a mesma construção de cápsula (1) pode ser usada para diferentes tipos de substâncias aromáticas, bastando variar a configuração do elemento (5) de abertura controlada, designadamente em termos de dimensão e instante de libertação da secção de passagem, ou seja, por exemplo, das vias de passagem e/ou tipo de material permeável a líquido e/ou com efeito filtrante.

As Figuras 7a - 7b ilustram uma posição inicial e uma posição seguinte, respectivamente, de uma forma de realização preferida do elemento de abertura controlada numa cápsula de acordo com a invenção, considerada particularmente vantajosa para induzir um determinado padrão de escoamento quando a referida cápsula (1) é processada numa posição em que o escoamento sob pressão flui segundo uma direcção substancialmente horizontal. Em particular, a secção de passagem de escoamento é configurada com um formato assimétrico (no presente caso, ilustrada a titulo de exemplo, através de vias (9e, 9s) de passagem de diferente dimensão e configuração), previamente definido de modo a induzir um escoamento com maior varrimento do volume ocupado pela substância aromática, por exemplo a partir da zona inferior do elemento (5e) de abertura controlada à entrada, e, inversamente a partir da zona superior do elemento (5s) de abertura controlada à saida da cápsula (1).

As Figuras 8a - 8b são representações esquemáticas de uma câmara (10) de extração num dispositivo para processamento de uma cápsula (1, 1' ) de acordo com a invenção, numa posição inicial (Figura 8a) e numa posição de extracção (Figura 8b) . A cápsula (1, 1') é inserida nesta câmara (10) de extração de forma que a zona (2) de cápsula virada ao escoamento a montante se encontra orientada para, e, de um modo preferido, o elemento (5e) de abertura controlada se encontra substancialmente alinhado com uma injecção (11) de fluido, enquanto a zona (3) virada ao escoamento a jusante se encontra orientada para, e, de um modo preferido, o elemento (5s) de abertura controlada se encontra substancialmente alinhado com uma evacuação (12) de infusão. De acordo com uma forma de realização preferida do método de acordo com a invenção, a cápsula (1, 1') é inicialmente fixada por via de aperto mecânico, entre â injecção (11) de fluido e a evacuação (12) de infusão (Figura 8b) . Mediante este aperto mecânico, é realizada uma força (F) de actuação pela injecção (11) de fluido sobre o elemento (5e) de abertura controlada, de modo que este é deslocado desde a sua posição (A) de retenção inicial para uma posição (B) de retenção seguinte. No presente caso, as vias (9e) de passagem encontram- se assim já desobstruídas quando se inicia o fornecimento do escoamento do fluido de processamento sob pressão.

No caso de uma outra forma de realização preferida, e mediante uma correspondente configuração da injecção (11) de fluido e evacuação (12) de infusão, esta força (F_M) de actuação mecânica pode ser utilizada para, deslocar ambos os elementos (5e, 5s) de abertura controlada, desde uma respectiva posição (A) inicial de fecho para uma posição (B) de retenção seguinte. De acordo com uma outra forma de realização preferida, a força (F_M) de actuação mecânica exercida aquando da fixação da cápsula (1) na câmara de extração (10), pode ser complementada por uma força (F_H) de pressão hidráulica, exercida pelo escoamento fluido sob pressão, para realizar pelo menos parte do deslocamento do elemento (5e) de abertura controlada.

As Figuras 9a e 9b ilustram ainda uma outra forma de realização preferida do método de acordo com a presente invenção, realizado a título ilustrativo através de um elemento (5s) de abertura controlada retido de forma removível na zona (3) virada ao escoamento a jusante.

Como resulta das vistas em corte da Figura 9a, o referido elemento (5s) de abertura controlada é proporcionado com uma pluralidade de vias (9s) de passagem, neste caso distribuídas sobre apenas parte do perímetro daquele (desenho em cima) . O elemento (5s) de abertura é neste caso accionado por meio de um movimento pelo menos de rotação, exercido de um modo preferido pela injecção (11) de fluido, de modo que se desloca numa extensão tal segundo uma direcção radial, até que as referidas vias (9s) de passagem coincidem com respetivas vias (9s') de passagem proporcionadas na recolha (5s) de elemento (desenho em baixo) , permitindo assim uma comunicação fluida de atravessamento . Conforme se pode observar na Figura 9b, a distribuição radial das vias ( 9s, 9s' ) de passagem dispostas no elemento (5s) de abertura controlada e evacuação ( 12 ) de infusão, pode ser definida de forma vantajosa de modo que a maiores ângulos de rotação desta (12) última no interior daquele (5s) , corresponde uma maior dimensão da secção de passagem de escoamento resultante .

Lisboa, 29 Março de 2012.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cápsula (1, 1' ) contendo pelo menos uma substância aromática para produção de uma bebida mediante o seu atravessamento por um escoamento fluido sob pressão, realizada por pelo menos um elemento construtivo que define pelo menos uma zona (2) de cápsula virada ao escoamento a montante, de um modo preferido também uma zona (3) de cápsula virada ao escoamento a jusante, e incluindo pelo menos um elemento (5; 5e, 5s) de abertura controlada retido de forma removível numa respectiva recolha (6; 6e, 6s) de elemento, na zona (2) virada ao escoamento a montante e/ou na zona (3) virada ao escoamento a jusante, respectivamente, caracterizada por mediante a aplicação de pelo menos uma força (F) de actuação sobre o elemento (5; 5e, 5s) de abertura controlada, este ser deslocado desde uma posição (A) de retenção inicial para uma posição (B) de retenção seguinte na respectiva recolha (6; 6e, 6s) de elemento, dessa forma libertando pelo menos uma secção de passagem de escoamento proporcionada no elemento (5; 5e, 5s) de abertura controlada e/ou na respectiva recolha (6; 6e, 6s) de elemento.

2. Cápsula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o deslocamento do elemento (5; 5e, 5s) de actuação libertar uma secção de passagem de escoamento crescente, disposta segundo a direcção de escoamento dominante e/ou segundo uma direcção transversal .

3. Cápsula de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por cada secção de passagem de escoamento ser libertada em resultado de um respectivo deslocamento linear e/ou rotativo pelo elemento (5; 5e, 5s) de abertura.

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4. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por a secção de passagem de escoamento ser realizada por pelo menos uma, de um modo preferido uma pluralidade de vias (9) de passagem e/ou por um material permeável a líquidos e/ou de efeito filtrante.

5. Cápsula dè acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por o elemento (5; 5e, 5s) de abertura controlada e/ou respectiva recolha (6; 6e, 6s) de elemento, apresentar diversas vias (9e, 9s; 9e' , 9s' ) de passagem que são desobstruídas ou ficam em comunicação fluida entre si mediante o deslocamento do respectivo elemento (5; 5e, 5s) de abertura controlada desde uma respectiva posição (A) de retenção inicial para uma posição (B) de retenção seguinte.

6. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por as vias (9e, 9e' ) de passagem dispostas na zona (2) virada ao escoamento a montante, serem proporcionadas num número, distribuição, incluindo distribuição radial, dimensão e orientação espacial tais que o escoamento fluido sob pressão é projectado a pelo menos urria distância, de um modo preferido a pelo menos duas distâncias segundo a direcção radial da cápsula, e distribuído de forma uniforme ou substancialmente assimétrica, relativamente ao perímetro da secção de passagem de escoamento.

7. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por as vias (9e, 9s; 9ê' , 9s' ) de passagem do elemento (5e, 5s) de abertura controlada e/óu de uma respectiva recolha (6e, 6s) de elemento, apresentarem uma dimensão e/ou formato que varia em cada caso pelo menos ao longo do respectivo perímetro.

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8. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por o elemento (5; 5e, 5s) de abertura controlada ser configurado em forma substancialmente tubular, ou em forma substancialmente anelar, de um modo preferido de secção transversal circular.

9. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por a extremidade do elemento (5e, 5s) de abertura controlada virada em cada caso para o escoamento a montante ser proporcionada aberta e a extremidade virada em cada caso para o escoamento a jusante ser proporcionada fechada .

10. Cápsula de acordo com qualquer uma das anteriores reivindicações 1 a 9, caracterizada por o elemento (5; 5e, 5s) de abertura controlada ser disposto na cápsula (1) de forma a recolher uma determinada quantidade do escoamento fluido sob pressão no seu interior, até ser deslocado para uma posição (B) de retenção seguinte.

11. Processo para operação de uma cápsula (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, compreendendo os passos :

introdução de uma cápsula (1, 1') numa câmara (10) de extração,

fixação da cápsula (1, 1' ) na câmara (10) de extração, por meio de aperto mecânico, de um modo preferido entre uma cabeça (11) de infusão e uma evacuação (12) de infusão, injeção de um escoamento fluido, sob uma pressão e durante um período de tempo previamente definidos através da cabeça (11) de infusão,

caracterizado por mediante o aperto mecânico da cápsula (1, 1'), a cabeça (11) de infusão aplicar uma tal força (F) de actuação, sobre o elemento (5e) de abertura controlada disposto na zona (2) virada ao escoamento a montante, que este

3 é deslocado segundo um movimento linear e/ou rotativo, desde uma posição (A) de retenção inicial para uma posição (B) de retenção seguinte numa respectiva recolha (6e) de elemento, dessa forma libertando pelo menos uma determinada secção de passagem de escoamento proporcionada no elemento (5; 5e, 5s) de abertura controlada e/ou na respectiva recolha (6; 6e, 6s) de elemento,

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por mediante o aperto mecânico da cápsula (1, 1' ) , a evacuação (12) de infusão realizar uma tal força (F) de actuação sobre o elemento (5s) de abertura controlada disposto na zona (3) virada ao escoamento a jusante, que este é deslocado segundo um movimento linear e/ou rotativo, desde uma posição (A) de retenção inicial para uma posição (B) de retenção seguinte numa respectiva recolha (6s) de elemento.

13. Processo de acordo com as reivindicações 11 ou 12, caracterizado por após o inicio da injecção do escoamento fluido sob pressão, este ser imediatamente introduzido no interior da cápsula (1, 1') através da, pelo menos uma, abertura (9e; 9e' ) de passagem do elemento (5e) de abertura controlada e/ou respectiva recolha (6e) de elemento.

14. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 13, caracterizado po o escoamento fluido sob pressão acumular-se inicialmente no elemento (5e, 5s) de abertura controlada e dessa forma exercer uma pressão hidráulica crescente sobre o elemento (5e, 5sj de abertura controlada, até atingir em cada caso um alor tal que provoca o deslocamento do elemento (5e, 5s) de abertura controlada desde uma posição (A) de retenção inicial para uma posição (B) de retenção seguinte.

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15. Dispositivo para utilização de uma cápsula (1, 1') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por compreender pelo menos uma câmara ( 10) de extração para realizar o processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 1.4.

Lisboa, 29 Março de 2012.

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