PT2506745E - Dispositivo de extracção de cartucho - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE EXTRACÇÃO DE CARTUCHO"

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um dispositivo de extracção de cartucho com uma sede de cartucho formado por dois suportes de cartucho virados um para o outro, que está disposta para gerir a formação de gotas na saida do dispositivo depois do final de um ciclo de extracção. 0 dispositivo de extracção pode utilizar-se, em particular, em máquinas de preparação de bebidas.

Para o propósito da presente descrição, uma "bebida" significa que inclui qualquer alimento liquido, tal como, chá, café, chocolate quente ou frio, leite, sopa, comida para bebé, etc... Cartuchos designam qualquer invólucro para contenção de um ingrediente pé-doseado, rigido, tal como, cápsulas ou macio ou flexível, tal como, pastilhas, e constituído por qualquer material, reciclável ou não reciclável, biodegradável ou não biodegradável, tal como, alumínio ou plástico, em particular, pastilhas de alumínio ou cápsulas de alumínio. Técnica Antecedente

Um problema encontrado no manuseamento dos cartuchos de ingredientes é o posicionamento dos cartuchos num dispositivo de extracção e o fecho do último em torno do cartucho, para 1 realizar o processo de extracção de um modo limpo e higiénico. Normalmente o cartucho tem de ser posicionado pelo utilizador, sobre um suporte de cartucho ou num alojamento, e em seguida, o dispositivo é fechado manual ou automaticamente em torno do cartucho. É importante posicionar correctamente o cartucho, de modo a que o dispositivo feche apropriadamente em torno do último e para formar uma boa vedação, para garantir boas condições de extracção. 0 mau posicionamento pode danificar o cartucho, e afectar, assim, as condições de extracção.

Para a vedação do dispositivo em torno do cartucho, para permitir uma extracção apropriada através da passagem de um liquido pressurizado através do cartucho sem uma fuga indesejada, deve realizar-se o fecho do dispositivo em torno do cartucho com um nível de precisão elevado. A distância de fecho das disposições de fecho mecânicas de tais dispositivos é ajustada, habitualmente, de modo manual, durante o processo de fabricação do dispositivo para obter o nível requerido de precisão. 0 carregamento da cápsula tem de ser igualmente fácil, sem tentativa e erro, quanto à posição correcta da cápsula no dispositivo. 0 carregamento deve ser igualmente tão rápido quanto possível e não deve requerer manipulações excessivas. 0 documento WO 2005/004683 refere-se a um dispositivo de infusão de cápsula compreendendo: uma primeira parte; uma segunda parte que pode mover-se relativamente à primeira parte; um alojamento para a cápsula e definindo, numa posição fechada da parte móvel contra a parte fixa, uma posição de extracção da 2 cápsula ao longo de um eixo no referida sede; uma parte de introdução e posicionamento compreendendo meios para guiamento da cápsula, dispostos de modo a introduzirem a cápsula por gravidade e a posicionarem a referida cápsula numa posição intermédia; um sistema para derramar a bebida; e a segunda parte móvel está disposta e construída para mover a cápsula da posição intermédia para a posição de extracção, quando o dispositivo é fechado. 0 documento EP 1721553 divulga uma unidade de infusão para máquinas de café que utilizam cápsulas. A unidade possui uma parte frontal com uma saída de bebida e uma parte posterior com uma entrada de água quente. A parte frontal e a parte posterior estão montadas entre um par de elementos de guiamento de gola virados uns para os outros. A parte frontal é móvel entre estes elementos de guiamento, para ser impulsionada contra a parte posterior, de modo a formar, com a parte posterior, uma câmara de infusão para acomodação de uma cápsula a ser extraída pelo que é deixado um volume desocupado à frente do elemento frontal entre os elementos de guiamento no interior da máquina. 0 documento EP 1659547 refere-se a uma máquina de bebidas para efectuar infusões, em particular, café espresso. A máquina inclui uma câmara de infusão no interior de uma unidade de infusão, que possui uma parte frontal móvel com uma mola de retorno e uma conduta de saída de bebida que se estende através da sede exterior do conjunto. A parte frontal móvel coopera com uma parte posterior que é móvel no interior da sede e que pode ser empurrada contra a parte frontal móvel para comprimir a mola de retorno pelo que a conduta de saída desliza através da sede exterior do conjunto. A pastilha é passada através da sede exterior para a câmara de infusão por meio de um canal de 3 alimentação de pastilhas rígido e, em seguida, a pastilha é transferida para a câmara de infusão por um elemento de acoplamento exterior sobre a parte posterior móvel da unidade de infusão, que está dotado de uma trajectória de tipo excêntrica para mover a parte posterior. Esta disposição envolve vários problemas. A pastilha deve mover-se durante o fecho da câmara de infusão e isto pode originar um bloqueio e torna, igualmente, os meios de retenção da pastilha mais complexos. Além disso, a abertura e fecho da câmara de infusão envolve, simultaneamente, um deslocamento linear da parte posterior móvel no interior da sede, da parte frontal móvel no interior da sede e da conduta de saída através da sede, o que aumenta o risco de um sobre-guiamento e encravamento ou alinhamento inapropriado das várias partes que se movem linearmente umas em relação às outras. 0 sistema de fluido compreende um conjunto móvel que torna o sistema de fluido mais complexo de montar. Quando, depois da extracção, a unidade de infusão é reaberta para remoção da pastilha, a água pressurizada contida no interior da câmara de infusão pode projectar-se para o exterior da sede. Além disso, é deixado um volume desocupado no interior da máquina entre o elemento frontal e o invólucro, quando a conduta de saída está na sua posição retraída.

Os documentos US 3260190 e WO 2005/072574 divulgam uma máquina de café possuindo uma gaveta amovível para posicionamento de café no interior da mesma. A gaveta pode ser deslizada horizontalmente para o interior da máquina de café e elevada na direcção de uma disposição de injecção de água. O documento WO 2006/023309 divulga uma máquina de café com uma gaveta deslizante para a introdução de um cartucho de café no interior da máquina. A gaveta é móvel entre uma posição aberta e fechada e possui duas meias conchas de cartucho que são 4 articuláveis, uma contra a outra, para formarem uma câmara de infusão, quando a gaveta está na posição fechada, e que se afastam de modo articulável, quando a gaveta é deslizada para fora da máquina. 0 documento US 6966251 divulga uma máquina de café possuindo uma gaveta deslizável horizontalmente para posicionamento de uma cápsula no interior da mesma. Quando deslizada para o interior da máquina, a gaveta pode mover-se para cima na direcção de uma gaiola de cápsula fixa para formar uma câmara de infusão para uma cápsula. 0 documento EP 1566126 divulga uma máquina de café com uma unidade de infusão vertical para acomodação de pastilhas de café. A unidade de infusão possui uma parte superior fixa e uma parte inferior móvel para contenção de uma pastilha, e que pode ser puxada para cima para fecho da unidade de infusão e descida para introdução ou remoção de uma pastilha. 0 documento WO 00/49926 divulga uma máquina de café possuindo uma câmara de infusão com uma parte superior móvel desde uma primeira posição elevada até uma segunda posição descida e uma parte inferior constituída sobre um carro móvel disposta por baixo da parte superior.

Divulgam-se outras unidades de infusão nos documentos EP 0730425, EP 0862882, EP 1219217, EP 1480540, EP 1635680, EP 1669011, EP 1774878, EP 1776026, EP 1893064, FR 2424010, US 3260190, US 4760774, US 5531152, US 6904840, US 7131369, US 2005/0106288, US 2006/0102008, WO 2005/002405, WO 2005/016093, WO 2006/005756, WO 2006/066626 e WO 2007/135136.

Para evitar o problema relativo ao fecho mecânico preciso do dispositivo de extracção em torno de um cartucho de ingrediente, é conhecido proporcionar um sistema de fecho 5 hidráulico, no qual se utiliza igualmente a água aquecida utilizada para extrair um ingrediente num cartucho, para actuar um mecanismo de fecho hidráulico. Neste caso, a distância de fecho não requer um ajuste especial, visto a força de fecho hidráulica impulsionar os suportes de cartucho do dispositivo de extracção em conjunto em torno do cartucho. Um exemplo de um tal sistema divulga-se, por exemplo, no documento WO 2008/037642. Desenvolveram-se vários sistemas com base nesta ideia, como por exemplo, discutido nos documentos EP 1219217, EP 1480540, EP 1776026, EP 1912542, WO 2005/115206 e WO 2006/005736.

Um problema com a utilização de água aquecida para actuar o mecanismo de fecho prende-se com o risco de deposição de incrustações a partir da água aquecida no mecanismo hidráulico.

Foi proposto no documento EP 1545278, implementar duas linhas de água paralelas ligadas a uma única fonte de água e ambas controladas por uma válvula de múltiplas vias comum. Um circuito de circulação de água, o circuito de extracção, passa através do aquecedor para o interior do dispositivo de extracção e a outra linha de água, não aquecida, é utilizada para o fecho hidráulico do dispositivo de extracção. Num primeiro passo, a válvula de múltiplas vias permite o fornecimento de água pressurizada ao sistema de fecho hidráulico do dispositivo de extracção. Logo que o dispositivo de extracção é fechado, o aumento de pressão no sistema de fecho hidráulico através da presença de pressão estática, força a circulação de água na segunda linha através de uma válvula de retenção para o interior do dispositivo de extracção por meio do aquecedor. Logo que a extracção tenha finalizado, a válvula de múltiplas vias comum move-se para uma posição para ligar o sistema de fecho hidráulico a um circuito de purga, para evacuar a água 6 pressurizada que foi capturada estaticamente no circuito de água hidráulico durante a extracção e para evacuar a água em excesso não injectada no interior do circuito de extracção. Divulga-se no documento EP 1353591, um sistema semelhante.

Um problema com esta solução reside na complicação dos circuitos de água paralelos para o fecho hidráulico e para a injecção a quente, e para a válvula de controlo de múltiplas vias associada aos mesmos. Um outro problema com este sistema reside no facto de, ao purgar-se o circuito de água hidráulico após cada e em todos os ciclos de extracção, o circuito tem, primeiro, de ser reabastecido, antes de ficar operativo para fecho da unidade de infusão. Contudo, dado o líquido estar estagnado e não circular no sistema de fecho hidráulico durante o processo de extracção, é necessária a purga para evitar a contaminação e as questões relacionadas com a higiene nesta parte do circuito. 0 principio, como tal, de purga do circuito de fluido de uma máquina de preparação de bebidas é conhecido da técnica. Por exemplo, o documento EP 1764014 divulga uma máquina de preparação de bebidas com um circuito de fluido incluindo uma bomba e aquecedores de termobloco em linha que conduzem a saídas de água quente, vapor e distribuição de bebidas. O circuito de fluido inclui uma válvula de evacuação de fluido nos lados de entrada dos aquecedores, para reduzir a deposição de incrustações nas serpentinas dos termoblocos. A válvula de evacuação nos lados de entrada dos termoblocos coopera com uma válvula a jusante do termobloco, que é aberta simultaneamente para ventilar o termobloco, i. e., substituir o fluido por ar no termobloco. Esta operação realiza-se uma vez que não se tenha utilizado um termobloco durante um período de tempo definido. 7

Por outras palavras, tem sentido realizar-se esta operação quando a máquina está inactiva ou vai ficar inactiva durante um extenso período de tempo ou quando desliga ou quando entra num modo de espera.

Um outro problema refere-se ao gotejamento de líquido a partir da saída da máquina de bebidas, depois de finalizar um ciclo de distribuição. Isto pode acontecer quando o sistema é mantido num estado de prontidão imediata para um outro ciclo de extracção, i. e., com o circuito de água cheio de água em vez de estar vazio. Isto contrasta com os sistemas que são sempre purgados, imediatamente após ter finalizado um ciclo de preparação de bebidas, como divulgado no documento acima mencionado EP 1545278 com a sua válvula de múltiplas vias para purgar os circuitos de água paralelos para a extracção e para o fecho hidráulico.

Na realidade, especialmente na preparação de café ou de chá através da extracção de café moído ou de chá numa câmara de infusão que conduz a uma saída de bebida, tendem a formar-se gotas na saída de bebida durante um extenso período de tempo, após a bomba da máquina ter sido desligada e o sistema não é purgado para manter uma prontidão imediata para um outro ciclo de extracção. Além disso, no final de um ciclo de extracção, o utilizador questiona-se quando é que deve recolher a chávena sob a saída de bebida, uma vez que a distribuição parece continuar ainda com um andamento lento de gotejamento, após a paragem da bomba. Para evitar que a máquina e/ou a sua envolvente se suje através de tais gotas, pode ser equipada com um elemento de recolha de gotas posicionado sob a saída de bebida para recolher as gotas após a remoção da chávena cheia por debaixo da saída. Exemplos de tais elementos de recolha de gotas que são divulgados, por exemplo, nos documentos EP 1867260, EP 1811881 e WO 2009/074557.

Estes elementos de recolha de gotas proporcionam uma solução para o problema de higiene que resulta de tais gotas. Existe, contudo, ainda, uma necessidade de uma solução para o final pouco claro de um ciclo de distribuição de bebida, de modo que um utilizador não tenha de se questionar quando é que deve remover a sua chávena por debaixo da saída de bebida.

Sumário da Invenção

Um aspecto da presente invenção refere-se a um dispositivo para receber um cartucho de ingrediente e extrair o ingrediente passando líquido através do cartucho. O dispositivo possui: uma sede de cartucho disposta para receber tal cartucho para extracção; uma saída de bebida ligada a uma tal sede de cartucho para distribuir a bebida durante a extracção, tipicamente, a um utilizador, e. g. , para uma chávena ou caneca de um utilizador colocada por baixo da mesma; e uma disposição de injecção de líquido compreendendo uma bomba para pressurização e circulação de líquido desde uma fonte por meio da sede de cartucho para a saída de bebida, e. g., uma bomba de êmbolo de movimento alternativo ou uma bomba rotativa, que é conhecida na técnica das máquinas de preparação de bebidas. A disposição de injecção de líquido compreende ainda uma válvula entre a bomba e a sede de cartucho.

Tipicamente, este dispositivo está compreendido numa máquina de preparação de bebidas para receber cartuchos de ingredientes, tais como, cápsulas e/ou pastilhas. Por exemplo, a 9 máquina é uma máquina de preparação de café, chá, chocolate ou sopa. Em particular, a máquina está disposta para preparar no interior da sede de cartucho uma bebida, através da passagem de água quente ou de um outro liquido através de um cartucho contendo um ingrediente da bebida a ser preparada, tais como, café moído ou chá ou chocolate ou cacau ou leite em pó.

Por exemplo, a máquina de preparação compreende: uma unidade de preparação de bebida disposta para receber cartuchos para utilizar e evacuar cartuchos após utilização, e. g., um dispositivo de extracção; um alojamento possuindo uma abertura que conduz a uma área na qual os cartuchos são evacuados da unidade de preparação; e um receptáculo possuindo uma cavidade que forma um espaço de armazenamento para recolha de cartuchos evacuados para uma tal área no receptáculo até um nível de enchimento. 0 receptáculo é inserível na área para recolha de cartuchos utilizados e é removível desta área para esvaziamento dos cartuchos recolhidos. Divulgam-se exemplos de tais máquinas nos documentos WO 2009/074550 e WO 2009/130099. A bomba está configurada, tipicamente, para proporcionar uma pressão elevada no líquido circulado no interior da sede de cartucho, tipicamente no intervalo de 5 a 25 bar, tal como, 10 a 20 bar.

De acordo com a invenção, a disposição de injecção de líquido está configurada para libertar pressão por meio da válvula a partir deste líquido pressurizado na disposição de injecção, e manter líquido na disposição de injecção desde a bomba até à sede de cartucho depois da bomba ser parada, de modo a inibir o gotejamento a partir da saída de bebida. Esta válvula 10 de libertação de pressão é, em particular, uma válvula de uma via.

Assim, a disposição de injecção de liquido está configurada para libertar a pressão a montante da sede de cartucho no final da operação da bomba, através da abertura de uma válvula de libertação de pressão localizada entre a bomba e a sede de cartucho. Isto pode envolver a evacuação de uma pequena quantidade de líquido através desta válvula, de forma a libertar a pressão no líquido entre a bomba e a sede de cartucho. Ao contrário da disposição da técnica anterior, e. g., como divulgado nos documentos EP 1545278 e EP 1764014, nesta configuração, o líquido permanece na disposição de injecção que não é purgada e que não necessita de ser reabastecida para um ciclo de extracção subsequente. Ao libertar meramente a pressão a montante da sede de cartucho, o líquido contido na disposição de injecção a montante da sede de cartucho não força o seu caminho através da sede de cartucho e da saída da sede de cartucho. Assim, a formação de gotas na saída que resulta de um tal fenómeno, é inibida, efectivamente, ao proporcionar uma tal disposição de injecção com uma válvula de libertação de pressão, em particular, uma válvula de uma via. Com uma tal configuração, a formação de gotas pode reduzir-se visivelmente ou mesmo suprimir-se, em particular, quando combinada com uma abertura da sede de cartucho.

Além disso, ao libertar meramente a pressão em partes quentes da disposição de injecção, e. g. , um aquecedor em linha da disposição, sem purgar, pode inibir-se a deposição de incrustações relacionadas com a evaporação nestas partes quentes. Na realidade, tais aquecedores em linha estão configurados, tipicamente, para aquecerem um líquido de 11 circulação desde uma temperatura ambiente até uma temperatura no intervalo de 60 a 95 °C, em particular, 80 a 93 °C. Durante a utilização normal, não ocorre evaporação no aquecedor. Contudo, se o aquecedor for esvaziado demasiado cedo, depois de utilização, o líquido no interior do mesmo pode evaporar-se. Deste modo, é preferido manter o líquido na disposição de injecção, depois de utilização, ao contrário de purgar imediatamente. Assim, para impedir o gotejamento, a pressão elevada gerada pela bomba no líquido é libertada através da válvula de libertação de pressão em vez de através da sede de cartucho, e mantém-se líquido no aquecedor para impedir a evaporação no aquecedor e a deposição de incrustações no aquecedor.

Para realizar a operação de libertação de pressão, a válvula de libertação de pressão pode ligar-se à operação da bomba e/ou a uma unidade de controlo do dispositivo de extracção, que controla a operação das diferentes partes do mesmo, e. g. , uma unidade de controlo eléctrico, como divulgado no documento WO 2009/130099 que se incorpora aqui a título de referência.

Como discutido anteriormente, a disposição de injecção de líquido está configurada, num primeiro modo, para libertar a referida pressão e manter o referido líquido, depois da libertação de pressão, na disposição de injecção de líquido entre a bomba e a sede de cartucho. Além disso, num segundo modo, a disposição de injecção de líquido pode estar configurada ainda para purgar o referido líquido da disposição de injecção entre a bomba e a sede de cartucho, em particular, através de ventilação da disposição de injecção entre os mesmos através da válvula de libertação de pressão. Por outras palavras, além de 12 ser capaz de impedir meramente a formação de gotas na saída da sede de cartucho, depois de cada ciclo de extracção, a disposição de injecção de líquido pode estar ainda configurada num modo de operação diferente, para purgar, e. g., como divulgado no documento EP 1764014, cujo conteúdo se incorpora aqui a título de referência. A disposição de injecção de líquido pode estar configurada para abrir esta válvula de libertação de pressão, durante um período de tempo de pelo menos 0,05 s, em particular, um período de tempo no intervalo de 0,1 a 2 s, opcionalmente, 0,25 a 1,5 s, tal como 0,4 a 1 s. A abertura da válvula de libertação de pressão, durante um período de tempo curto, é suficiente para libertar a pressão, quando não é necessário purgar a disposição de injecção, como nos sistemas da técnica anterior.

Tipicamente, a disposição de injecção de líquido compreende um aquecedor em linha entre a bomba e a sede de cartucho, estando a válvula, em particular, localizada entre a bomba e o aquecedor. Quando se utiliza a válvula de libertação de pressão para purgar o sistema no modo opcional de operação da disposição de injecção, permite-se, normalmente, que o aquecedor arrefeça um pouco antes de purgar o líquido no aquecedor, de modo a impedir uma deposição de incrustações relacionadas com o calor acrescida. Inversamente, quando se utiliza a válvula de libertação de pressão para reduzir meramente a pressão do líquido na disposição de injecção, o líquido não é purgado do aquecedor e não existe uma indicação para esperar que o aquecedor arrefeça. A operação de libertação de pressão pode realizar-se no final da acção da bomba ou pouco depois da mesma. 13

Numa forma de realização, a sede de cartucho compreende um primeiro suporte de cartucho e um segundo suporte de cartucho virado para a frente para o primeiro suporte, estando o primeiro e o segundo suportes de cartucho adaptados para serem móveis, um em relação ao outro, desde uma posição aberta - para introdução ou remoção de um cartucho no interior da sede - até uma posição fechada - para passagem de liquido através de um tal cartucho.

Pelo menos um suporte dos suportes de cartucho pode ser actuável e móvel hidraulicamente para a posição fechada através da disposição de injecção de líquido. A disposição de injecção de líquido está configurada, tipicamente, para retardar um pouco, depois da bomba ser parada, a libertação de pressão no referido líquido, em particular, para retardar de um período de tempo no intervalo de 0,1 a 5 s, em particular, de 0,25 a 2 s, tal como 0,4 a 1 s. Um tal atraso pode impedir o retorno imediato do suporte de cartucho actuável e móvel hidraulicamente, e a reabertura antecipada da sede de cartucho, com a probabilidade de expansão destrutiva do cartucho antes do líquido injectado pressurizado contido no cartucho ter tido tempo suficiente para se despressurizar confinado mecanicamente na sede de cartucho. Na ausência do sistema de actuação hidráulico, a libertação de pressão através da válvula de libertação de pressão, de um modo geral, pode ser simultânea à paragem da bomba ou retardada.

Assim, depois de paragem da bomba e durante um período de tempo curto, pode permitir-se que o líquido sob pressão na sede de cartucho, em particular, numa parte a montante do mesmo, encontre o seu caminho para a saída da sede de cartucho, i. e., fim da extracção de pressão normal. 14

Na ausência de uma válvula anti-retorno, por exemplo, uma segunda válvula como discutido abaixo, se a libertação de pressão se iniciar simultaneamente com o final da acção da bomba, pode suceder que o líquido pressurizado na parte a montante encontre o seu caminho de retorno para a disposição de injecção de líquido. Assim, para evitar a paragem simultânea da acção de bombeamento e da libertação de pressão através da válvula, pode impedir-se uma falta de líquido inversa da sede de cartucho para a disposição de injecção. Contudo, é preferível proporcionar uma tal segunda válvula para não permitir absolutamente um retorno de qualquer líquido da sede de cartucho para a disposição de injecção.

Além disso, a disposição de injecção de líquido pode estar configurada para abrir a válvula de libertação de pressão até que a sede de cartucho seja fechada de novo hidraulicamente, i. e., a bomba reactivada, para garantir que se permite que o suporte de cartucho actuável e móvel hidraulicamente se mova para a frente e para trás para voltar a vedar a sede de cartucho com o fecho do mesmo. A sede de cartucho pode estar associada a um sensor de posição para detecção da posição do suporte de cartucho actuável e móvel hidraulicamente, e fechar a válvula de libertação de pressão logo que este suporte seja detectado na sua posição aberta (retraída). 0 suporte de cartucho actuável e móvel hidraulicamente pode estar associado, igualmente, a uma mola de retorno para trazer o suporte de cartucho actuável e móvel de volta para a sua posição aberta (retraída) com a libertação de pressão através da válvula de libertação de pressão, em cujo caso a válvula de libertação de pressão pode ser aberta apenas durante um período de tempo curto, e. g., como discutido anteriormente. 15

Em qualquer caso, para inibir o gotejamento, o liquido pressurizado é mantido na disposição de injecção desde a bomba até à sede de cartucho. Não é requerida a ventilação ou a purga da disposição de injecção. A disposição de injecção de liquido pode estar configurada para: pressurizar e circular liquido não aquecido para este suporte de cartucho, para actuar e mover este suporte de cartucho através do líquido pressurizado não aquecido de circulação; e guiar este liquido pressurizado não aquecido de circulação sob pressão a partir deste suporte através de um aquecedor para a sede de cartucho para extracção do ingrediente.

Tipicamente, o suporte actuável e móvel hidraulicamente possui uma configuração de deslocamento linear. 0 suporte actuável e móvel hidraulicamente pode estar associado a uma câmara de expansão através da qual o líquido pressurizado é circulado para expandir a câmara e deslocar o suporte hidráulico.

Este suporte de cartucho móvel hidraulicamente pode compreender um êmbolo hidráulico, tal como, um êmbolo móvel numa câmara de êmbolo, estando a disposição de injecção de liquido ligada à câmara de êmbolo para injectar liquido pressurizado para o interior da câmara e accionar hidraulicamente o suporte com o êmbolo contra o suporte virado para a frente para a posição fechada. Neste caso, a disposição de injecção de líquido está configurada para injectar líquido pressurizado não aquecido para o interior da câmara de êmbolo, e para guiar através do aquecedor em linha este líquido sob pressão a partir da câmara de êmbolo para a sede de cartucho. A câmara de êmbolo pode 16 possuir uma entrada e uma saída para o líquido pressurizado de circulação através da câmara de êmbolo, enquanto os suportes de cartucho estão na posição fechada.

Assim, o líquido que pode ser pressurizado para actuar o mecanismo de fecho hidráulico, i. e., o êmbolo que se move na câmara de êmbolo, circula sob pressão desde a entrada até à saída da câmara de êmbolo, e continua a circular ainda sob pressão desde a câmara de êmbolo até à sede de cartucho através de um aquecedor, durante todo o processo de extracção. Por outras palavras, existe uma trajectória de circulação pressurizada contínua do líquido através da câmara de êmbolo, do aquecedor e para o interior da sede de cartucho. Contudo, o líquido circula não aquecido através da câmara de êmbolo, o que inibe a deposição de incrustações na mesma, e é aquecido ainda sob pressão depois no aquecedor, de modo a ser injectado depois de aquecimento e ainda sob pressão no interior da sede de cartucho.

Evidentemente, é possível ter cada suporte de cartucho do dispositivo actuável e móvel hidraulicamente, em particular, ao estar associado ao seu próprio êmbolo hidráulico e câmara de êmbolo. Neste caso, a disposição de injecção de fluido pode estar configurada para circular sob pressão do líquido desde uma câmara de êmbolo até à outra câmara de êmbolo, e circular, em seguida, o líquido ainda sob pressão através de um aquecedor e, em seguida, para o interior da sede de cartucho. A disposição de injecção de líquido pode estar adaptada para circular líquido pressurizado não aquecido a partir deste suporte de cartucho através de uma segunda válvula, e. g., uma válvula de retenção, para o interior da sede de cartucho, cuja 17 segunda válvula está configurada para aumentar uma pressão controlada no referido liquido de circulação não aquecido que actua e move o referido, pelo menos um, suporte. Em particular, a disposição de injecção pode possuir uma segunda válvula entre uma saída da câmara de êmbolo e uma entrada da sede de cartucho, para aumentar uma pressão controlada no líquido que circula sob pressão através da câmara de êmbolo. Uma tal segunda válvula pode actuar, igualmente, como uma válvula anti-retorno para evitar o retorno de qualquer líquido da sede de cartucho. Numa forma de realização menos preferida, é possível, igualmente, omitir esta válvula e utilizar o cartucho de ingrediente posicionado apropriadamente contra a entrada de líquido da sede de cartucho, para aumentar a pressão no líquido para actuação do suporte hidráulico. 0 suporte de cartucho móvel hidraulicamente pode estar adaptado para se mover para longe do suporte virado para a frente através da libertação de pressão na disposição de injecção de líquido através da válvula. 0 dispositivo de extracção pode possuir uma bandeja para gotas, associada, em particular, a um elemento de recolha de um cartucho utilizado, para recolha do líquido que derrama entre os suportes de cartucho que se afastam, um do outro. Nesta configuração particularmente vantajosa, permite-se que o líquido contido na sede de cartucho no final do processo de bombeamento, escape directamente da passagem formada pela reabertura hidráulica da sede de cartucho sem passar através da saída de bebida, sendo esta reabertura provocada automaticamente pela válvula de libertação de pressão na disposição de injecção. 0 líquido que derrama da sede de cartucho pode ser recolhido num elemento de recolha de bandeja para gotas e/ou elemento de recolha de cápsulas ou numa outra disposição de recolha dedicada. 18

Um tal elemento de recolha de bandeja para gotas e elemento de recolha de cartuchos por baixo da sede de cartucho pode ser proporcionado, igualmente, independentemente de qualquer actuação hidráulica da sede de cartucho, e. g., como divulgado no documento EP 1867260.

Se necessário, a reabertura, em particular a reabertura hidráulica, da sede de cartucho pode ser auxiliada automaticamente de modo mecânico, e. g., utilizando um meio de mola que está predisposto no fecho da sede de cartucho e que auxiliam a reabertura através de relaxamento. A disposição de injecção de liquido pode estar configurada para injectar liquido aquecido no interior da sede de cartucho através de uma entrada de liquido num dos suportes de cartucho, possuindo o suporte de cartucho virado para a frente uma saída para distribuição de líquido depois da extracção do ingrediente. A disposição de injecção de líquido pode estar configurada para injectar líquido aquecido no interior da sede de cartucho através de uma entrada de líquido da sede que está localizada num dos suportes de cartucho, possuindo o suporte de cartucho virado para a frente uma saída para distribuição de líquido após a extracção do ingrediente do cartucho.

Pelo menos um dos suportes de cartucho pode ser móvel na direcção e para fora do suporte de cartucho virado para a frente por meio de uma disposição de accionamento mecânico, tal como uma disposição de accionamento mecânico compreendendo uma alavanca de transmissão de força, em particular uma disposição de junta articulada e/ou uma disposição de engrenagem de 19 transmissão de força, em particular uma disposição de engrenagem de dentes direitos. Opcionalmente, esta disposição de accionamento mecânico é actuada por um manipulo accionável pela mão e/ou por um motor, em particular, um motor eléctrico.

Tipicamente, a disposição de accionamento mecânico está configurada para mover os suportes de cartucho em conjunto ao longo de uma parte predominante de distância de fecho, e. g., ao longo de 80%, 90% ou 95% da distância de fecho, e utilizar o fecho hidráulico para a vedação estanque dos dois suportes de cartucho em conjunto. Assim, não se obtém a vedação estanque ao controlar o final da distância de fecho, mas através da acção sobre a pressão de fecho na câmara de êmbolo. Resulta que se podem evitar questões de tolerância na distância de fecho da sede de cartucho e do seu ajuste fino manual. Por exemplo, a distância de fecho hidráulico está no intervalo de 0,05 a 2 mm, em particular, 0,1 a 1 mm, tal como 0,2 a 0,7 mm. Isto contrasta significativamente com os sistemas de fecho puramente mecânicos (não hidráulicos) que têm de ser ajustados com tolerâncias elevadas, habitualmente à mão, durante o processo de montagem.

Um destes, primeiro e segundo, suportes de cartucho pode ser móvel através da disposição de accionamento mecânico para perto e para longe do suporte de cartucho virado para a frente, que é actuável e móvel hidraulicamente. O suporte de cartucho actuável e móvel hidraulicamente pode mover-se mais através da disposição de accionamento mecânico. A disposição de injecção de liquido pode estar configurada para injectar liquido aquecido no interior da sede de cartucho, através de uma entrada de liquido da sede que está localizada no suporte de cartucho actuável e móvel hidraulicamente. Por outras 20 palavras, o mesmo suporte de cartucho da sede pode estar associado à circulação de água não aquecida e à circulação de água aquecida. Assim, pode manter-se a disposição de circulação de fluido a montante, que conduz a sede de cartucho em associação apenas com um suporte de cartucho, i. e., não tem que se estender ao longo de ambos os suportes. Isto reduz o comprimento das condutas de ligação. Além disso, isto pode ser uma vantagem significativa, quando a câmara de êmbolo é mantida fixa no dispositivo de extracção, dado poderem minimizar-se ou mesmo evitar-se as condutas de circulação de liquido flexíveis, que são difíceis de montar num processo de montagem automático, em favor de condutas rígidas que podem ser montadas automaticamente. 0 aquecedor pode estar associado a uma disposição de regulação de temperatura. A disposição de regulação de temperatura pode compreender, pelo menos, um sensor de temperatura seleccionado dos sensores de temperatura que estão localizados: a montante do suporte actuável e móvel hidraulicamente; no e/ou adjacente do suporte actuável e móvel hidraulicamente; entre o suporte actuável e móvel hidraulicamente e o aquecedor; no aquecedor; entre o aquecedor e a sede de cartucho; e no e/ou adjacente da sede de cartucho.

Numa forma de realização, a disposição de regulação de temperatura inclui um sensor de temperatura na saída de líquido do aquecedor. 0(s) sensor(es) de temperatura está(estão) ligado (s), de um modo preferido, a um circuito de controlo eléctrico do aquecedor, em particular, para uma regulação em circuito fechado do aquecedor. 21

Por exemplo, o sistema possui um primeiro sensor para detectar a temperatura do líquido entre a câmara de êmbolo e o aquecedor, e um segundo sensor de detecção da temperatura entre o aquecedor e a sede de cartucho. Estes dois sensores utilizam-se para controlar a potência do aquecedor para ajustar a temperatura da água que sai do aquecedor. A invenção refere-se, igualmente, a um sistema que inclui um cartucho de ingrediente e a um dispositivo como descrito acima, sendo o cartucho de ingrediente mantido na sede de cartucho deste dispositivo.

No contexto da descrição anterior, "líquido aquecido" significa um líquido que foi aquecido directamente pelo aquecedor do dispositivo de extracção. "Liquido não aquecido" significa um liquido que, em particular, ainda não saiu da câmara de êmbolo e passou através do aquecedor. Assim, a designação de "líquido não aquecido" inclui o líquido proveniente da fonte de líquido, e. g., um tanque, a montante da câmara de êmbolo e no interior da câmara de êmbolo e, de um modo geral, a montante do aquecedor.

Outras características e vantagens da invenção aparecerão com a descrição da descrição pormenorizada.

Breve Descrição dos Desenhos

Descrever-se-á agora a invenção com referência aos desenhos esquemáticos, em que: 22 - as Figuras la a lc mostram vistas em corte de parte do dispositivo de extracção de bebidas de acordo com a invenção, estando o dispositivo numa configuração aberta; - as Figuras 2a e 2b mostram vistas em perspectiva de parte do mesmo dispositivo de extracção de bebidas numa configuração fechada e aberta, respectivamente; e a Figura 3 mostra uma vista em corte e parcialmente esquemática do dispositivo de extracção de bebidas das Figs. la a 2b na configuração fechada.

Descrição Pormenorizada

Descreve-se agora a invenção com referência à forma de realização particular ilustrada nas Figs. la a 3.

Estas Figuras mostram um dispositivo 1 de extracção de uma máquina para preparação de bebidas através da circulação de liquido aquecido, tal como, água, através de um cartucho 2 de ingrediente com a forma de uma pastilha macia, e. g., constituído por um envelope de alumínio vedado e estanque ao ar que contém o ingrediente de bebida, e. g., café moído, como por

TM exemplo, comercializado pela NESPRESSO . 0 dispositivo 1 de extracção possui uma sede 10 de cartucho compreendendo um primeiro suporte 20 de cartucho e um segundo suporte 30 de cartucho virado para a frente para o primeiro suporte 20 de cartucho, adaptado para receber um cartucho 2 numa configuração afastada aberta e para encerrar o cartucho 2 numa configuração de extracção impulsionada em conjunto fechada. As 23

Fig. la, lb, lc e 2b ilustram a sede 10 de cartucho com os suportes 20, 30 de cartucho na sua configuração afastada aberta. As Fig. 2a e 3 mostram a sede 10 de cartucho com os suportes 20, 30 de cartucho na configuração de extracção impulsionada em conjunto fechada na qual o cartucho 2 está encerrado na sede 10. A Fig. la ilustra a introdução por gravidade do cartucho 2 a partir de cima na sede 10 de cartucho. De um modo mais especifico, o cartucho 2 é mostrado por cima de um canal 11 de entrada de cartucho que conduz à sede 10 subjacente.

Na Fig. lb, mostra-se o cartucho 2 contido na sede 10 de cartucho numa posição aberta antes de extracção. A sede 10 de cartucho está associada aos elementos 12 de retenção de cartucho para manutenção do cartucho 2 na sede 10, enquanto os elementos 20, 30 de suporte estão na sua posição aberta afastada. De um modo mais especifico, os elementos 12 de retenção estão adaptados na periferia da sede 10, de modo a que o rebordo 3 do cartucho 2 repouse sobre e contra os elementos 12 nesta posição de carregamento de cartucho intermédia. Quando os elementos 20, 30 de suporte são impulsionados em conjunto, o cartucho 2 com o rebordo 3 é empurrado pelo elemento 30 de suporte através do elemento 12 periférico contra o elemento 20 virado para a frente para a posição de extracção de cartucho na qual o cartucho 2 está encerrado entre os elementos 20, 30 de suporte (como mostrado na Fig. 3).

Na Fig. lc, mostra-se a sede 10 de cartucho na sua posição reaberta, depois de extracção, com os elementos 20, 30 de suporte na sua configuração afastada. O dispositivo 1 está adaptado para evacuar o cartucho 2 utilizado por gravidade a partir da sede 10 através de uma passagem 13 de evacuação 24 inferior. 0 cartucho 2 pode ser recolhido num elemento de recolha de cartucho (não mostrado) localizado por baixo da sede 10. O principio geral do dispositivo de extracção com os elementos de retenção, relacionado com a introdução, o posicionamento intermédio, encerramento e evacuação do cartucho 2, é divulgado com maior pormenor no documento EP 1859714, em particular, para cartuchos macios ou flexíveis, e. g., pastilhas, bem como, no documento EP 1646305, em particular, para cartuchos rígidos, e. g., cápsulas. Estas publicações incorporam-se agui a título de referência.

Nas Fig. 2a e 3 mostram-se os elementos 20, 30 de suporte impulsionados em conjunto, encerrando o cartucho 2 na sede 10.

Como mostrado com maior pormenor na Fig. 3, o suporte 20 de cartucho hidráulico possui um êmbolo 21 tubular móvel numa câmara 25 de êmbolo. A câmara 25 de êmbolo está delimitada por uma parte 26 frontal configurada de um modo geral em chávena exterior que mantém a parte frontal do elemento 20 de suporte de cápsula, e por uma parte 27 posterior geralmente tubular no interior e ao longo da qual o êmbolo 21 é móvel.

Além disso, o dispositivo 1 de extracção está associado a uma disposição de injecção de líquido que inclui: uma fonte de líquido, tal como água fria, em particular, armazenada num reservatório 50, uma bomba 60 para bombeamento de líquido do reservatório 50 através de uma tubagem 61 e de uma entrada 28 de câmara sob pressão para a câmara 25 de êmbolo e, ainda, sob pressão através da saída 29 de câmara para o aquecedor 70 em linha através do tubo 71 e, em seguida, do aquecedor 70 através 25 da válvula 80 de retenção, do tubo 81 para o tubo 21 de êmbolo que forma a entrada de líquido aquecido da sede 10 de cartucho.

Na sede 10 de cartucho, o líquido pressurizado e aquecido flui através do cartucho 2 para formar uma bebida por extracção do ingrediente contido no cartucho 2, sendo a bebida recolhida e distribuída através da saída 35 associada ao suporte 30 de cartucho, por exemplo, para uma chávena do utilizador ou uma caneca localizada por baixo do mesmo.

Por questões de clareza, indica-se a trajectória de escoamento do líquido através do dispositivo 1 de extracção esquematicamente pelas setas espessas na Fig. 3.

Assim, esta disposição de injecção de líquido está ligada à câmara 25 de êmbolo para injecção de líquido pressurizado não aquecido na câmara 25, e para accionar o suporte 20 de cartucho hidraulicamente com o êmbolo 21 contra o suporte 30 de cartucho virado para a frente para a posição fechada. As vedações 22, 23, e. g., vedações de O-ring, entre o suporte 20, 21 de cartucho e as partes 26, 26 frontal e posterior impedem fugas a partir da câmara 25. Depois de circulação através da câmara 25 de êmbolo, o líquido é circulado, além disso, continuamente sob pressão a partir da câmara 25 de êmbolo, através do aquecedor 70 para a câmara 10 de cartucho.

Além disso, o suporte 30 de cartucho é móvel em direcção e para longe do suporte 20 de cartucho virado para a frente através de uma disposição de accionamento mecânica.

Como mostrado com maior pormenor nas Fig. 2a e 2b, a disposição de accionamento mecânico compreende um manipulo 41 26 accionável manualmente montado de modo articulado sobre uma estrutura 40 fixa através de um eixo 42 do manipulo 41. Um par de manivelas 43 está numa extremidade 44 montado de modo rotativo sobre o manipulo 41 a uma distância do eixo 42, e na sua outra extremidade 45 montado de modo articulado no suporte 30 de cartucho, de modo a que, quando o manipulo 41 for empurrado desde a posição aberta (Fig. 2b) para a posição fechada (Fig. 2a), as manivelas 43 são accionadas pelo manipulo 41 que articula em torno do eixo 42 para puxar o suporte 30 de cartucho em direcção do suporte 20 de cartucho. Podem utilizar-se várias disposições de accionamento mecânico, actuadas manualmente ou motorizadas, para implementar este aspecto operacional da invenção, por exemplo, como divulgado nos documentos EP 1646305, EP 1859713, EP 1767129 e WO 2009/043630 que se incorporam aqui como referência. A estrutura 40 suporta, igualmente, um painel 40' de alojamento para proteger o tubo 61, a ligação 28 de entrada e as partes 26, 27, frontal e posterior, que delimitam a câmara 25 de êmbolo. As partes 26, 27 frontal e posterior estão fixas, igualmente, à estrutura 40. Assim, os tubos 61, 71 podem ser montados entre elementos 26 , 60, 70, 80 fixos, e podem ser constituídos por materiais rígidos que podem ser manuseados facilmente num processo de fabricação automática do dispositivo de extracção.

Além disso, para facilitar a reabertura do manipulo 41, proporciona-se um elemento de mola que é tensionado durante o movimento de fecho, e que acciona o manipulo 41 de volta automaticamente ao movimento de abertura. Em particular, uma mola 46 helicoidal possui uma extremidade fixa à estrutura 40 e uma outra extremidade fixa ao eixo 42. A mola 46 helicoidal está 27 montada em torno do eixo 42. Podem proporcionar-se, evidentemente, diferentes disposições de mola para produzir isto ou um efeito semelhante. Além disso, para proporcionar uma sensação ergonómica de controlo da disposição de accionamento mecânico, durante o movimento de abertura e de fecho através do manipulo 41, de forma a melhorar o conforto para o utilizador quando actua o manipulo 41, proporciona-se um amortecedor de movimento. Neste exemplo particular, o amortecedor é proporcionado na forma de redutores de rodas direitas que seguem a rotação do eixo 42. Assim, uma primeira roda 47 dentada está montada no eixo 42 e uma segunda roda 48 dentada que coopera com a primeira roda 42 dentada está montada de modo rotativo na estrutura 40, para amortecer a rotação do eixo 42. É possível, evidentemente, montar a mola na direcção oposta, i. e., para auxiliar o movimento de fecho do dispositivo de extracção.

Divulgam-se outros pormenores de aspectos ergonómicos do dispositivo de extracção no documento EP 09173600.9, cujo conteúdo se incorpora aqui a título de referência. O dispositivo 1 de extracção está dotado, igualmente, de um ejector 90 de cartucho para ejectar o cartucho 2 na reabertura depois de extracção, de modo a auxiliar a evacuação do cartucho 2. A haste 90 do ejector é móvel no interior do êmbolo 21 tubular e é actuada através do excêntrico 49 e do seguidor 91 de excêntrico através do movimento do manipulo 41, ao qual está ligado o excêntrico 49. Na Fig. 3, mostra-se o ejector 90 na sua posição retraída, enquanto na Fig. lb, mostra-se o ejector 90 na sua posição estendida para ejectar o cartucho 2 a partir do suporte 20 de cartucho. 28

Também mostrado na Fig. 3, o suporte 20 de cartucho está adaptado com um pulverizador 95 para injecção de líquido aquecido no interior do cartucho 2 através de agulhas 96 ocas para perfuração do cartucho 2. Durante a utilização, o líquido aquecido é distribuído sob pressão a partir do tubo 81 para o êmbolo 21 tubular, para circular em torno do ejector 91 ao longo do pulverizador 95, e para o interior do cartucho 2 através das agulhas 96. As vedações 92, 93, e.g., vedações de O-ring, são proporcionadas de modo a impedirem fugas ao longo do ejector 90 da água injectada. O suporte 30 de cartucho virado para a frente apoia uma disposição 97 de abertura, e. g. , na forma de uma placa com elementos de rotura, tal como uma placa em pirâmide. Assim, o fluido aquecido injectado no interior do cartucho 2 através das agulhas 96 extrai o ingrediente contido no cartucho e deixa o cartucho 2 na disposição 97 de abertura, de onde ele é circulado até à saída 35 de distribuição. Pode utilizar-se, em seguida, uma chávena ou uma caneca para recolher a bebida distribuída na saída 35, que está ligada ao suporte 30 de cartucho. Após extracção, o ejector 90 é particularmente útil para destacar o cartucho 2 das agulhas 96.

Após introdução de um cartucho 2 na sede 10 aberta (Fig. lb) , o utilizador baixa o manipulo 41, pelo que a parte frontal do dispositivo 1 de extracção, i.e., o suporte 30 de cartucho, é accionada em translação pela manivela 43 e pelo mecanismo de alavanca colocado em ambos os lados do dispositivo 1 de extracção. Deste modo, o cartucho 2 é forçado para lá dos elementos 12 de retenção pelas flanges 3 periféricas de dobragem do cartucho 2. Uma vez que o movimento de fecho mecânico por meio do manipulo 41 termine, o cartucho 2 é aprisionado entre a placa 97 em pirâmide e o pulverizador 95, e é perfurado pelas 29 agulhas 96. Nesta fase, obtém-se uma vedação quase total da sede 10 de cartucho em torno do cartucho 2. Nesta configuração quase fechada, os suportes 20, 30 de cartucho estão, tipicamente, afastados de menos do que 2,5 mm, habitualmente menos do que 1,5 mm, tal como, menos do que 0,5 mm.

Divulgam-se outros pormenores de um tal sistema de fecho hidráulico no documento EP 09172187,8, que se incorpora aqui a titulo de referência.

Numa variação, é também possível configurar a distância de fecho, de modo que a perfuração do cartucho ocorra sob o efeito do fecho hidráulico da sede de cartucho, em vez de sob o fecho mecânico. Isto oferece a vantagem do utilizador não ter de proporcionar a força de fecho acrescida para perfuração do cartucho. Esta força de fecho é proporcionada, em seguida, pela bomba. O manipulo 41 pode estar adaptado, assim, na estrutura 40, de modo que quando o manipulo 41 atingir a posição horizontal, ser dada uma sensação de bloqueio aos utilizadores, de modo a proporcionar o utilizador com uma resposta ergonómica no final do movimento.

Logo que a bomba 60 seja activada para preparar uma bebida, o líquido não aquecido, e. g., água fria, é enviado para a câmara 25 de êmbolo. Em seguida, o líquido deixa a câmara 25 de êmbolo e flui através do elemento 70 de aquecimento e depois até à válvula 80 de retenção. Quando a pressão no fluido começa a aumentar na dianteira da válvula 80 de retenção, o suporte 20 de cartucho com o êmbolo 21, é transladado e impulsionado sob a pressão acrescida do líquido na câmara 25 de êmbolo contra o 30 suporte 30 de cartucho virado para a frente para vedar apropriadamente o cartucho 2 no interior da sede 10 de cartucho. A abertura da válvula 80 ocorre com um nível de pressão suficiente para evitar qualquer fuga entre os suportes 20, 30 de cápsula, como ilustrado na Fig. 3.

Quando a válvula 80 abre para permitir a passagem do fluido, o líquido aquecido pressurizado flui para o pulverizador 95 e para o interior do cartucho 2 através das agulhas 96, de acordo com o que, a pressão aumenta no cartucho 2 até que o cartucho se abra sobre a placa 97 de pirâmide, para permitir que o líquido flua para fora do cartucho 2 durante a extracção.

Para evacuar a cápsula 2 depois de utilização, o utilizador liberta o manipulo 41 que abre automaticamente sob o efeito da mola 46 com uma velocidade controlada sob o efeito do amortecedor 47, 48.

Deste modo, a parte frontal do dispositivo 1 de extracção, i. e., o suporte 30 de cartucho, é accionada para longe da parte posterior do dispositivo 1 de extracção, i. e., o suporte 20 de cartucho. Isto conduz a abrir mais a sede 10 de cartucho, enquanto o ejector 90 se estende sob o efeito do excêntrico 49 e do seguidor 91 de excêntrico para empurrar o cartucho 2 para longe do suporte 20 de cartucho, e permitir que caia sob o efeito da gravidade a partir da sede 10 de cartucho (Fig. lc) , e. g. , para um elemento de recolha de cápsula (não mostrado) localizado por baixo do mesmo. O circuito de fluido do dispositivo 1 inclui entre a bomba 60 e a sede 10 de cartucho uma disposição para libertar, 31 depois da extracção, o aumento de pressão no seu interior, através da bomba 60 durante a extracção. Em particular, a jusante da bomba 60, o liquido do sistema de fluido pode ser desviado através de uma válvula de uma via, e. g., uma electroválvula 80, de volta para o reservatório 50 ou para o interior de um elemento 50' de recolha de bandeja para gotas, como indicado pelas setas tracejadas na Fig. 3. Como mostrado na Fig. 3, o aquecedor 70 pode situar-se a jusante da válvula 80'. Contudo, para o propósito de redução de pressão no circuito de injecção, a válvula de redução de pressão pode estar localizada em qualquer parte a jusante da bomba, e. g., no ou depois do aquecedor.

Como ilustrado na Fig. 3, a válvula 80' está adaptada no circuito de injecção de modo a libertar a pressão gerada na e a jusante da bomba 60 pela própria bomba 60. A bomba 60 está configurada para proporcionar uma pressão elevada no liquido circulado no interior da sede 10 de cartucho, tipicamente, no intervalo de 7 a 23 bar, tal como, 12 a 18 bar.

No final do processo de infusão, a válvula 80' pode ser desactivada, de modo a libertar a pressão na câmara 25 de êmbolo. Assim, os suportes 20, 30 de cartucho abrem a vedação e podem separar-se. Tipicamente, a válvula 80', que pode ser uma válvula de solenoide, é desactivada depois da desactivação da bomba 60. A válvula 80' pode ser aberta pouco depois da paragem da bomba 60, e. g., 0,1 a 2 segundos, tal como 0,3 a 1,5 s, para reduzir a pressão na linha de fluido, em particular, na câmara 25 de êmbolo. Assim, a queda de pressão na câmara 25 de êmbolo permite o afastamento dos suportes 20, 30 para formar uma 32 passagem 35' que conduz para a disposição 50' de bandeja para gotas, como indicado pela seta que desce da passagem 35' para a bandeja 50 ' para gotas. Segue-se que, depois da extracção da bebida, 0 líquido residual contido na sede 10 de cartucho não goteja na saída 3 5 de bebida sob o efeito de qualquer sobrepressão remanescente a montante da sede 10 de cartucho. A pressão interior é libertada directamente através da válvula 80', e o liquido residual na sede 10 pode ser evacuado através da passagem 35' para a bandeja 50' para gotas localizada por baixo da mesma.

Uma tal electroválvula de libertação de pressão pode utilizar-se, igualmente, num dispositivo de extracção que não possui um mecanismo de abertura/fecho hidráulico. Na realidade, ao utilizar este sistema de libertação de pressão interior, o liquido contido na sede de cartucho não será empurrado para fora através da saída 35 sob o efeito do aumento da pressão residual a jusante da bomba depois da paragem da bomba. Isto reduz significativamente o gotejamento no bocal 35.

Deve salientar-se que a libertação de pressão através da válvula 80' não envolve necessariamente a ventilação da linha de fluido. Num primeiro modo de operação que envolve a mera libertação de pressão na linha de fluido, a última não é ventilada. Na realidade, pode inibir-se ou suprimir-se o problema das gotas formadas na saída da bebida, depois de extracção meramente através da redução da pressão interior do circuito, em particular, equalizando a pressão interior com a pressão exterior, através da válvula de libertação de pressão. Para libertar a pressão, pode abrir-se a válvula 80' de libertação de pressão durante um período de tempo de pelo menos 0,05 s, e. g., durante um período de tempo estendendo-se 33 desde pouco depois da paragem da bomba até ao refechar da sede de cartucho em torno de um novo cartucho ou um período de tempo mais curto, dependendo da configuração do suporte de cartucho actuável e móvel hidraulicamente, como discutido anteriormente.

Num segundo modo opcional da operação, é também possível, evidentemente, utilizar a válvula 80' para ventilar a linha de fluido. Neste caso, deve permitir-se que entre ar na linha de fluido, e. g. , ao nível da válvula 80 de retenção ou da sede 10 de cartucho, depois de reabertura do mesmo. Por exemplo, a válvula 80 de retenção é uma válvula de três vias utilizada, igualmente, para ventilar a linha de fluido.

Proporcionar um pequeno atraso após a paragem da bomba 60 e antes da abertura da válvula 80', e. g., menos do que 3 segundos, permite a conclusão normal da extracção do cartucho 2 na sede 10 de cartucho, e a distribuição da bebida através da saída 35. Quando o processo de extracção normal está finalizado, i.e.f a pressão na câmara 10 de extracção começou pelo menos a baixar, a válvula 80' abrirá. Isto impede que o aumento de pressão na sede 10 de cartucho seja libertado a montante e que o conteúdo da sede 10 de cartucho seja impulsionado de volta para o interior da linha de fluido em direcção da válvula 80' de libertação de pressão.

Lisboa, 21 de Novembro de 2013 34

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo (1) para receber um cartucho (2) de ingrediente e extracção do ingrediente através da passagem de liguido através do cartucho para preparação de uma bebida, possuindo uma sede (10) de cartucho disposta para receber o referido cartucho (2) para extracção; - uma saída (35) de bebida ligada à referida sede de cartucho para distribuir a bebida durante a extracção; e - uma disposição (50, 60, 61, 70, 80, 81) de injecção de líquido compreendendo uma bomba (60) para pressurização e circulação de líquido desde uma fonte (50) por meio da sede de cartucho para a saída de bebida, Compreendendo ainda a disposição de injecção de líquido uma válvula (80') entre a bomba e a sede de cartucho e estando configurada para libertar selectivamente por meio da válvula (80') a pressão do referido líquido pressurizado na disposição de injecção, após a bomba ser parada, de modo a inibir o gotejamento a partir da saída de bebida, caracterizado por a disposição de injecção de líquido estar ainda configurada para manter o líquido na disposição de injecção desde a bomba (60) até à sede (10) de cartucho, após a bomba ser parada. 1
2. 2. Dispositivo da reivindicação 1, em que a referida válvula (80') de libertação de pressão é uma válvula de uma via.
3. 3. Dispositivo da reivindicação 1 ou 2, em que a disposição (50, 60, 61, 70, 80, 81) de injecção de liquido está configurada: - num primeiro modo, para libertar a referida pressão e manter o referido liquido após a libertação de pressão na disposição de injecção de liquido entre a bomba (60) e a sede (10) de cartucho; e - num segundo modo, purgar o referido liquido da disposição de injecção entre a bomba e a sede de cartucho, em particular, por ventilação da disposição de injecção entre as mesmas através da válvula (80') de libertação de pressão.
4. 4. Dispositivo de qualquer reivindicação anterior, em que a disposição (50, 60, 61, 70, 80, 81) de injecção de líquido está configurada para abrir a referida válvula (80') de libertação de pressão durante um período de tempo de, pelo menos, 0,05 s, em particular, um período de tempo no intervalo de 0,1 a 2 s, opcionalmente, 0,25 a 1,5 s, tal como 0,4 a 1 s.
5. 5. Dispositivo de qualquer reivindicação anterior, em que a disposição (50, 60, 61, 70, 80, 81) de injecção de líquido compreende um aquecedor (70) em linha entre a bomba (60) e 2 a sede (10) de cartucho, estando a válvula (80') localizada em particular entre a bomba e o aquecedor. Dispositivo de qualquer reivindicação anterior, em que a sede (10) de cartucho compreende um primeiro suporte (20) de cartucho e um segundo suporte (30) de cartucho virado para o primeiro suporte, estando o primeiro e o segundo suporte de cartucho dispostos para serem móveis, um em relação ao outro, desde uma posição aberta para introdução ou remoção de uma cartucho (2) na sede até uma posição fechada para passagem de liquido através de um tal cartucho. Dispositivo da reivindicação 6, em que pelo menos um suporte (20) dos suportes (20, 30) de cartucho é actuável e móvel hidraulicamente para a posição fechada pela disposição (50, 60, 61, 70, 80, 80 ', 81) de injecção de líquido. Dispositivo da reivindicação 7, em que a disposição (50, 60, 61, 70, 80, 80 ', 81) de injecção de líquido está configurada para retardar, após a bomba (60) ser parada, a libertação de pressão no referido líquido, em particular, para retardar durante um período de tempo no intervalo de 0,1 a 0,5 s, em particular, 0,25 a 2 s, tal como 0,4 ais. Dispositivo da reivindicação 7 ou 8, em que a disposição (50, 60, 61, 70, está configurada para: pressurizar e circular referido, pelo menos um, 3 80, 81) de injecção de líquido líquido não aquecido para o suporte (20) para actuação e movimentação do referido, pelo menos um, suporte (20) pelo liquido pressurizado não aquecido de circulação; e - guiamento do referido liquido pressurizado não aquecido de circulação sob pressão desde o, pelo menos um, suporte (20) por meio de um aquecedor (70) para interior da sede (10) de cartucho para extracção referido ingrediente, compreendendo opcionalmente o, pelo menos um, suporte (20) de cartucho móvel hidraulicamente, um êmbolo (21) hidráulico, tal como um êmbolo móvel numa câmara (25) de êmbolo, estando a disposição (50, 60, 61, 70, 80, 81) de injecção de liquido ligada à câmara de êmbolo para injecção de liquido pressurizado no interior da câmara, e accionamento de modo hidráulico do suporte com o êmbolo contra o suporte (30) virado para a frente para a posição fechada, estando a disposição de injecção de líquido configurada para injectar líquido pressurizado não aquecido no interior da câmara (25) de êmbolo e para guiar através do aquecedor (70) em linha o referido líquido sob pressão, desde a câmara de êmbolo para o interior da sede (10) de cartucho, possuindo a câmara (25) de êmbolo, em particular, uma entrada (28) e uma saída (29) para circulação do líquido pressurizado através da câmara de êmbolo, enquanto os suportes (20, 30) de cartucho estão na posição fechada.
6. 10. Dipositivo de qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, em que a disposição de injecção de líquido está disposta para circular líquido pressurizado não aquecido, desde o, pelo menos um, suporte (20), por meio de uma segunda 4 válvula (80) para a sede (10) de cartucho, cuja segunda válvula está configurada para aumentar uma pressão controlada no referido liquido de circulação não aquecido, que actua e move o referido, pelo menos um suporte (20).
7. 11. Dispositivo de qualquer uma das reivindicações 8 a 10, em que o, pelo menos um, suporte (20) de cartucho móvel hidraulicamente está disposto para ser movido para fora do suporte (30) virado para a frente pela referida libertação de pressão na disposição de injecção de líquido por meio da válvula (80'), possuindo tal dispositivo (1), opcionalmente, uma bandeja (50') para gotas, em particular, associada a um elemento de recolha de cartucho utilizado, para recolher o líquido que derrama de entre os suportes (20, 30) de cartucho que se afastam um do outro.
8. 12. Dispositivo de qualquer uma das reivindicações 8 a 11, em que a disposição (50, 60, 61, 70, 80, 81) de injecção de líquido está configurada para injectar líquido aquecido no interior da sede de cartucho através de uma entrada (96) de líquido num dos suportes (20) de cartucho, possuindo o suporte (30) de cartucho virado para a frente uma saída (35) para distribuição de líquido, após extracção do referido ingrediente.
9. 13. Dispositivo de qualquer uma das reivindicações 7 a 12, em que, pelo menos, um dos suportes (20, 30) de cartucho é móvel na direcção e para longe do suporte de cartucho virado para a frente por uma disposição (41 , 42, 43, 44, 45) de accionamento mecânico, tal como uma disposição de accionamento mecânico compreendendo uma alavanca de transmissão de força, em particular, uma disposição de 5 junta articulada e/ou uma disposição de engrenagem de transmissão de força, em particular, uma disposição de engrenagem de dentes direitos, sendo a disposição de accionamento mecânico actuada, opcionalmente, por: um manipulo (41) accionável manualmente; e/ou um motor, em particular, um motor eléctrico.
10. 14. Dispositivo de qualquer reivindicação anterior, em que a bomba (60) está configurada para proporcionar uma pressão no intervalo de 5 a 25 bar, tal como 10 a 20 bar, no referido liquido circulado no interior da sede (10) de cartucho.
11. 15. Sistema compreendendo um cartucho (2) de ingrediente e um dispositivo (1) como definido em qualquer reivindicação anterior, sendo o cartucho de ingrediente mantido na sede (10) de cartucho do referido dispositivo. Lisboa, 21 de Novembro de 2013 6