BRPI0301569B1

BRPI0301569B1 - dispositivo e método para perfurar uma cápsula vedada, e máquina de café para cápsulas vedadas

Info

Publication number: BRPI0301569B1
Application number: BRPI0301569A
Authority: BR
Inventors: Virginio Cortese
Original assignee: Lavazza Luigi Spa; Sgl Italia Srl
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2016-12-20
Also published as: EP1369069A2; ITTO20020481A1; EP1369069B1; ITTO20020481A0; DE60303159T2; US6792980B1; BR0301569A; CN1483375A; EP1369069A3; DE60303159D1; ATE315351T1; ES2254824T3; PT1369069E

Abstract

"método e dispositivo para perfurar uma cápsula vedada em máquina de café". em uma máquina de café (1), um pulverizador de água quente pressurizada (4) é posicionado de frente para uma xícara liberadora (7) para receber uma cápsula vedada rígida (10) fechada, sobre o lado de frente para o pulverizador (4), por uma folha de vedação (15), que é perfurada, durante a utilização, por um dispositivo de perfuração (32) interposto entre o perfurador (4) e a xícara liberadora (7) e que contém uma série de agulhas (44), cada uma das quais encontra-se na forma de pirâmide com faces côncavas (47), de tal forma que cada agulha (44) corte a folha de vedação (15) em partes que definem uma válvula de lâmina sem retorno que se fecha quando a agulha (44) é extraída, para evitar que a água pressurizada escape da cápsula vedada (10) para o pulverizador (4).

Description

Dispositivo e método para perfurar uma cápsula vedada, e máquina de café para cápsulas vedadas [001] A presente invenção refere-se a um método de perfuração de uma cápsula vedada em máquina de café, [002] Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um método de perfuração de uma cápsula vedada em uma máquina de café que compreende um pulverizador de água quente pressurizada e uma xícara liberadora de frente para o pulverizador e móvel com relação ao pulverizador de e para uma posição de infusão, em que a xícara liberadora é conectada ao pulverizador; com a xícara liberadora abrigando uma cápsula vedada rígida para medição de café moído; sendo a cápsula vedada fechada, em uma extremidade, por uma vedação de folha de frente para o pulverizador em uso. ESTADO DA TÉCNICA

[003] Em máquinas de café conhecidas que empregam cápsulas vedadas, o fluxo de entrada da água quente pressurizada a partir do pulverizador é normalmente possibilitado perfurando-se a vedação de folha por meio de uma série de agulhas, que são movidas através da vedação de folha quando a xícara liberadora é movida para a posição de infusão.

[004] As agulhas cilíndricas normalmente cônicas ou pontiagudas, como as descritas no documento WO-Â-9402059 ou agulhas em forma de cruz descrita em US-A-5398595, normalmente utilizadas para perfurar a folha de vedação, criaram problemas sérios, devido ao fato de que cada agulha, à medida que penetra na folha de vedação, tende, por um lado, a formar o orifício forçando seu caminho gradualmente através da folha de vedação, de forma a deformá-la permanentemente, e, por outro lado, aderindo-se hermeticamente à superfície do orifício.

[005] Durante o uso prático, encontrando os orifícios na folha de vedação encaixados hermeticamente pelas agulhas correspondentes, a água quente pressurizada do pulverizador tende, em primeiro lugar, a implodir a folha de vedação, comprimir o café moído no interior da cápsula vedada e, em seguida, fluir entre as agulhas e orifícios ou rasgar a folha de vedação. Seja qual for o caso, a sobrepressão a que o café moído é submetido pela folha de vedação que se deforma para dentro reduz a velocidade do processo de infusão, de forma a resultar em café com mau sabor e, na eventualidade de rasgo da folha de vedação, a água tende a formar passagens preferenciais através do café moído na cápsula vedada, entrando em contato apenas com parte dele. Após fazer-se o café, as agulhas são retiradas e a sobrepressão no interior da cápsula é liberada violentamente através dos orifícios desencaixados pelas agulhas, de forma que parte do café moído normalmente também é liberado, causando falhas no pulverizador.

OBJETIVOS

[006] É objeto da presente invenção fornecer um método de perfuração de uma cápsula vedada, projetado para eliminar as desvantagens mencionadas acima.

[007] Segundo a presente invenção, é fornecido um método de perfuração de uma cápsula vedada em uma máquina de café, em que a máquina compreende um pulverizador de água quente pressurizada e uma xícara liberadora de frente para o mencionado pulverizador e móvel com relação ao pulverizador de e para uma posição de infusão, em que a xícara liberadora é conectada ao mencionado pulverizador; com a xícara liberadora abrigando uma cápsula vedada rígida para medição de café moído; com a cápsula vedada sendo fechada em uma extremidade por uma folha de vedação de frente para o pulverizador em uso; em que o método compreende a etapa de formação de uma série de orifícios através da mencionada folha de vedação, caracterizado pelo fato de que cada um dos mencionados orifícios é moldado por formação através da folha de vedação de uma série de cortes que se estendem para fora a partir de uma origem comum, com cada qual definindo, juntamente com cada corte adjacente, uma pétala de uma válvula de lâmina sem retorno.

[008] A presente invenção também se refere a um dispositivo de perfuração para perfurar cápsulas vedadas em uma máquina de café.

[009] Segundo a presente invenção, é fornecido, em uma máquina de café, um dispositivo de perfuração para perfurar uma cápsula vedada, em que a máquina compreende um pulverizador de água quente pressurizada e uma xícara liberadora de frente para o mencionado pulverizador e móvel com relação ao pulverizador de e para uma posição de infusão, em que a xícara liberadora é conectada ao mencionado pulverizador; com a xícara liberadora abrigando uma cápsula vedada rígida para medição de café moído; em que a cápsula vedada é fechada em uma extremidade por uma folha de vedação de frente para o pulverizador sendo utilizado; e com o dispositivo de perfuração sendo conduzido pelo mencionado pulverizador em posição de frente para a mencionada xícara I ibera dora, que compreende uma série de agulhas de frente para a mencionada xícara liberadora, caracterizado pelo fato de que cada uma das mencionadas agulhas compreende uma parte ativa para penetração da mencionada folha de vedação e que, ao longo de todo o seu comprimento, encontra-se na forma de pirâmide com faces côncavas.

DESCR1CÃO DAS FIGURAS

[0010] Uma realização não limitadora da presente invenção será descrita como forma de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: - a Figura 1 exibe uma vista lateral, parcialmente em seção axial, de uma máquina de café que contém uma realização preferida do dispositivo de perfuração conforme a presente invenção; - a Figura 2 exibe uma vista em perspectiva de todos os componentes de parte da máquina da Figura 1; - a Figura 3 exibe uma vista em perspectiva em escala maior de um primeiro detalhe da Figura 2; - a Figura 4 exibe uma seção ao longo da linha (IV)-(IV) da Figura 3; - a Figura 5 exibe uma vista plana em escala maior de um segundo detalhe da Figura 2; - a Figura 6 exibe uma seção ao longo da linha (VI)-(VI) da Figura 5; - a Figura 7 exibe uma vista em perspectiva em escala maior de um detalhe das Figuras 5 e 6; - a Figura 8 exibe uma vista em perspectiva em escala maior de um detalhe de uma cápsula vedada em uso; e - a Figura 9 exibe uma vista em perspectiva do detalhe da Figura 8 após a utilização. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0011] O número (1) na Figura 1 indica, como um todo, uma máquina de café que contém um conjunto de infusão (2) que, por sua vez, compreende uma chaleira (3), um pulverizador (4) encaixado na chaleira (3) e que recebe água quente pressurizada da chaleira (3) ao longo de um condutor de alimentação (5), coaxial com relação ao pulverizador (4) ao longo de um eixo (6), e uma xícara liberadora (7) de frente para o pulverizador (4) e móvel de e para o pulverizador (4) por um dispositivo acionador conhecido e não exibido, em direção (8) substancialmente paralela ao eixo (6) e entre uma posição de carga (Figura 1), destacada do pulverizador (4), e uma posição de infusão (não exibida), conectada ao pulverizador (4). O fluxo da água quente pressurizada ao longo do condutor de alimentação (5) para o pulverizador (4) é controlado por uma válvula de uma via (9) calibrada, conforme explicado em detalhes mais adiante, para somente abrir quando a pressão no interior da parte de condutor de alimentação (5) acima no fluxo a partir da válvula (9) atingir um dado valor, [0012] A xícara liberadora (7) abriga um recipiente de café moído definido por uma cápsula vedada rígida conhecida (10), que compreende um corpo em forma de xícara (11) que contém uma medida de café moído e que possui uma parede posterior contínua (12) e uma parede lateral contínua em forma de cone truncado (13), que se afila em direção à parede posterior (12) e possui um flanco anular externo (14) na extremidade oposta àquela conectada à parede posterior (12). A cápsula vedada (10) é completada por uma folha de vedação (15), que é conectada de forma hermética ao flanco (14) para vedar a medida de café moído no interior do corpo em forma de xícara (11), e é posicionada de frente para o pulverizador (4) quando a cápsula vedada (10) é colocada no interior da xícara liberadora (7), com o flanco (14) repousando sobre uma extremidade livre (16) da xícara liberadora (7).

[0013] A xícara liberadora (7) é encaixada no interior com um dispositivo de perfuração conhecido (não exibido) para perfurar, durante a utilização, a parede posterior (12) da cápsula vedada (10), para conectar o interior da cápsula vedada (10) a um bico de coador (17) disposto sobre a xícara liberadora (7).

[0014] Conforme exibido na Figura 1, a chaleira (3), que é conhecida, compreende duas placas em contato mútuo (18) e (19), que definem uma bobina (20) que contém, em uma extremidade, uma entrada (21) para água pressurizada a partir de uma bomba não exibida e, na outra extremidade, uma saída (22) que se comunica com o condutor de alimentação (5), que é formado axiaImente no interior de uma inserção cilíndrica (23) encaixada através de orifícios formados, coaxiaimente com o eixo (6), através das placas (18) e (19), e através de uma placa contornada (24) interposta entre a chaleira (3) e o pulverizador (4). A inserção cilíndrica (23) projeta-se a partir da placa contornada (24) e se encaixa no interior de uma extremidade de uma manga em forma de cone truncado (25), da qual uma parte central é estendida por uma partição transversal perfurada que define um assento anular (26) sobre o qual repousa uma bola (27) da válvula (9), [0015] O pulverizador (4), posicionado coaxiaimente com o eixo (6) entre a placa contornada (24) e a xícara líberadora (7), é conectado integralmente à placa contornada (24) e à chaleira (3) para travar na posição uma placa (28), que está localizada entre o pulverizador (4) e a placa contornada (24), contém um orifício central para a passagem da manga (25) e projeta-se lateralmente, de maneira não exibida, com relação ao pulverizador (4) para guias de sustentação (não exibidas), ao longo das quais a xícara líberadora (7) desliza na direção (8)<

[0016] Conforme exibido mais claramente na Figura 2, o pulverizador (4) compreende um corpo tubular (29) coaxial com o eixo (6) e que contém, na extremidade de frente para a placa (28), um flanco anular (30) conectado integralmente à placa contornada (24) e à placa (19) da chaleira (3) de maneira não exibida. O corpo tubular (29) contém um orifício central (31) coaxial com o eixo (6) e que abriga uma parte posterior da manga (25) oposta à encaixada pela inserção cilíndrica (23) e sustenta um dispositivo de perfuração (32) que contém uma tampa perfurada (33).

[0017] O dispositivo de perfuração (32) faz parte do pulverizador (4) e compreende, além da tampa (33), uma placa circular (34) coaxial com o eixo (6), que contém um orifício central (35) coaxial com o eixo (6) e contém, no lado de frente para o corpo tubular (29), um apêndice tubular (36) encaixado de maneira hermética, com a interposição de uma vedação (37), no interior da extremidade da manga (25) oposta à encaixada pela inserção cilíndrica (23), para definir um assento para uma mola (38) através da qual a bola (27) é empurrada contra o assento (26). A placa (34) é encaixada de maneira hermética à extremidade livre do corpo tubular (29) com a interposição de duas vedações anulares (39) e (40) (das quais a vedação anular (40) envolve a periferia da placa (34)) e é conectada de forma removível ao corpo tubular (29) por uma junção de baioneta (41) definida por apêndices em forma de L (42) que se estendem em direção ao corpo tubular (29) a partir da placa (34) e ao longo do apêndice tubular (36), e por assentos correspondentes (43) formados axialmente sobre o corpo tubular (29) e em volta do orifício central (31).

[0018] No lado de frente para a xícara liberadora (7), a placa (34) contém uma série de agulhas (44) integrais com a placa (34) e que se estendem paralelamente ao eixo (6), da placa (34) em direção à xícara liberadora (7). Conforme exibido na Figura 7, cada agulha (44) compreende uma parte de base substancialmente cilíndrica (45) e uma parte de ponta ativa (46) na forma de pirâmide de quatro lados, em que cada face (47) é uma face côncava conectada a cada face adjacente (47) ao longo de uma extremidade de corte (48) e que possui raio de curvatura que é gradualmente reduzido, a partir da extremidade da face (47) conectada à parte de base (45), até zero na ponta (49).

[0019] Conforme exibido mais claramente nas Figuras 1, 3 e 4, a tampa (33) possui forma de xícara, é coaxial com o eixo (6), com sua concavidade de frente para a chaleira (3), e é conectada de maneira axialmente deslizante ao corpo tubular (29). A tampa (33) compreende uma parede lateral cilíndrica (50), cuja superfície interna é encaixada de maneira deslizante em uma superfície externa do corpo tubular (29); e uma parede posterior (51) paralela e frontal para a placa (34), que contém uma série de orifícios em forma de cone truncado (52), cada qual coaxial com uma agulha correspondente (44).

[0020] A tampa (33) compreende, no lado externo da parede lateral (50), uma série de projeções ocas (53), cada qual definindo um assento para a extremidade de uma mola correspondente (54) paralela ao eixo (6) e comprimida entre a tampa (33) e o flanco (30) do corpo tubular (29), e é conectada axialmente ao corpo tubular (29) por uma junta de baioneta elástica (55) definida por apêndices em forma de L (56) que se projetam, paralelamente ao eixo (6), do flanco (30) em direção à xícara liberadora (7) e contendo dentes posteriores radiais (57) de frente para o eixo (6) e por nervuras correspondentes em forma de circunferência (58), que se projetam para fora a partir da parede lateral (50) e perpendicularmente ao eixo (6). A altura dos apêndices (56) e a espessura das nervuras (58) são tais que permitem que a tampa (33) deslize ao longo do corpo tubular (29) e em oposição às molas (54), entre uma posição de repouso extraída, em que as nervuras (58) cooperam com os dentes correspondentes (57) e as pontas (49) das agulhas (44) localizam se no interior de orifícios correspondentes (52) e uma posição de trabalho retraída (não exibida), em que a parede posterior (51) da tampa (33) repousa de maneira hermética sobre a vedação anular (39) e substancialmente toda à parte de ponta ativa (46) de cada agulha (44) projeta-se para o lado externo da parede posterior (51). Com relação a isso, deve-se indicar que a espessura da parede (51) é preferencialmente pelo menos igual à altura da parte de base (45) de cada agulha (44).

[0021] Durante o uso prático, após receber a cápsula vedada (10) na posição de carga exibida na Figura 1, a xícara liberadora (7) é movida na direção (8) para uma posição de infusão (não exibida) em contato com o pulverizador (4) por um dispositivo de acionamento conhecido (não exibido), normalmente definido por um cilindro hidráulico, que é alimentado com água quente pressurizada paralelamente ao condutor de alimentação (5) e sob pressão mais baixa que a da válvula de abertura (9).

[0022] Quando a xícara liberadora (7) chega ao final do seu trajeto em direção ao pulverizador (4), a cápsula vedada (10), cuja folha de vedação (15) fica em repouso de forma hermética sobre a superfície externa (59) da parede posterior (51) da tampa (33), desliza a tampa (33) axi a Imente ao longo do corpo tubular (29) em oposição às molas (54), que são comprimidas de tal forma que as agulhas (44) projetem-se a partir da parede posterior (51) e cortem a folha de vedação (15), pratica mente sem flexiona-Ia, para formar orifícios correspondentes (60) através da folha de vedação (15).

[0023] Dada a forma e as extremidades de corte (48) das agulhas (44), cada orifício (60) é definido por um grupo de cortes que se estendem para fora a partir de uma origem comum e, no exemplo exibido (Figuras 8 e 9), encontra-se substancial mente na forma de um corte cruzado que define, na folha de vedação (15), uma série de lâminas flexíveis ou pétalas (61), uma para cada face (47) da agulha correspondente (44), que se flexionam elastícamente para o interior da cápsula vedada (10) para definir, com faces côncavas correspondentes (47), passagens livres correspondentes (62).

[0024] Quando a parede posterior (51) é retida na posição retraída em contato com a vedação (39), a pressão posterior no fluxo à válvula (9) aumenta para abrir a válvula (9) e água quente pressurizada flui através do orifício (35) para o interior de uma câmara definida pela placa (34) e pela parede posterior (51) na posição retraída contra a vedação (39). A partir dessa câmara, a água quente pressurizada flui para o interior da cápsula vedada (10) através das lacunas entre as partes base cilíndricas (45) e as superfícies em forma de cone truncado dos orifícios correspondentes (52) na parede posterior (51) e através das passagens (62) dos orifícios (60), sem exercer nenhuma sobrepressão sobre a folha de vedação (15). As passagens livres (62) eliminam o risco de que a folha de vedação perfurada (15) seja rasgada pela pressão da água quente que, por sua vez, flui livremente para a cápsula vedada (10) e é distribuída regularmente através de todo o café moído na cápsula vedada, sem formar nenhuma passagem preferencial.

[0025] O corte substancialmente simultâneo da parede posterior (12) da cápsula vedada (10) por um dispositivo de perfuração conhecido adicional (não exibido) sobre a xícara liberadora (7) permite que o café líquido atinja e flua através do bico do coador (17).

[0026] Quando o fornecimento de água da chaleira (3) é suspenso e a xícara liberadora (7) é destacada do pulverizador (4) na direção (8) através de controle externo, as agulhas (44) são gradualmente retiradas dos orifícios correspondentes (60) e a pressão de água residual no interior da cápsula vedada deforma as pétalas (61) de cada orifício (60) para fora, para fechar substancialmente o orifício (60) e produzir resistência hidráulica suficiente para evitar que a água e o café moído "explodam" para fora da cápsula vedada (10) para o pulverizador (4). Em outras palavras, dado seu formato, cada orifício (60) age como válvula de lâmina sem retomo, evitando falha do pulverizador (4) após completar-se a filtragem.

Reivindicações

Claims

1. Dispositivo para perfurar uma cápsula vedada, combinada a uma máquina de café (1), dotada de um pulverizador de água quente pressurizada (4) e uma xícara liberadora (7) de frente para o mencionado pulverizador (4) e móvel em relação a este, e em posição de infusão, em que a xícara liberadora (7) é conectada ao pulverizador (4), sendo a xícara liberadora (7) adaptada para abrigar uma cápsula vedada rígida (10), que é fechada em uma extremidade por uma folha de vedação (15) de frente para o pulverizador (4) em uso, onde o mencionado dispositivo (32) é carregado pelo pulverizador (4) em uma posição de frente a xícara liberadora (7), o dispositivo (32) compreendendo uma série de agulhas (44) de frente a xícara liberadora (7) e cada agulha (44) compreende uma parte de ponta ativa (46) para penetrar mencionada folha de vedação (15), caracterizado pelo fato de que a dita agulha (44), ao longo de todo o seu comprimento, está na forma de uma pirâmide com faces transversalmente côncavas (47).

2. Dispositivo (32), conforme a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada face côncava (47) define, com cada face (47) adjacente, uma extremidade de corte de conexão (48).

3. Dispositivo (32), conforme reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada face côncava (47) de cada agulha (44) possui um raio de curvatura que decresce gradualmente para zero em direção a uma ponta da agulha (44).

4. Dispositivo (32) conforme qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma placa (34) que sustenta as agulhas (44) e uma tampa (33) que compreende uma parede posterior (51) que contém uma série de orifícios (52), cada um dos quais sendo alinhado a uma mencionada agulha correspondente (44); em que a parede posterior (51) é posicionada entre a placa (34) e a xícara liberadora (7), sendo móvel, em oposição ao impulso de meios elásticos (54), de uma posição extraída que cobre as agulhas (44) até uma posição retraída, em que as agulhas (44) projetam-se a partir da parede posterior (51) através dos orifícios correspondentes (52) e em direção à xícara liberadora (7).

5. Dispositivo (32) conforme a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as agulhas (44) possuem tamanho tal a projetarem-se a partir da parede posterior (51), quando a parede posterior (51) encontrar-se na posição retraída, por uma parte incluída inteiramente na parte de ponta ativa (46).

6. Dispositivo (32) conforme qualquer uma das reivindicações 4 a 5, caracterizado pelo fato de que cada uma das agulhas (44) compreende, além da parte de ponta ativa (46), uma parte de base (45) de altura no máximo igual à espessura da parede posterior (51).

7. Dispositivo (32) conforme a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a parte de base (45) é cilíndrica.

8. Dispositivo (32) conforme qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que os orifícios (52) são em forma de cone truncado.

9. Dispositivo (32) conforme qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo fato de que a tampa (33) é sustentada por um corpo de sustentação tubular (29) através da interposição dos meios elásticos (54) e é conectada axialmente ao corpo de sustentação tubular (29) por uma junta de baioneta elástica (55).

10. Dispositivo (32) conforme a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a placa (34) é sustentada pelo corpo de sustentação tubular (29) e é conectada axialmente ao corpo de sustentação tubular (29) por uma junta de baioneta (41).