CARTUCHO COMPACTO E SISTEMA DE PREPARAÇÃO DE BEBIDAS UTILIZANDO O REFERIDO CARTUCHO

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se ao campo dos cartuchos adaptadas para recolha de um suporte de porções individuais , proporcionado como um suporte alongado e flexível de tipo fita ou similar, apresentando uma pluralidade de porções individuais de uma substância edivel que é uma precursora de bebida .

A presente invenção refere-se ainda a um sistema para preparação de bebidas adaptado para utili zar um cartucho de fornecimento de uma pluralidade de porções individuais .

Antecedentes da Invenção

0 estado da técnica inclui diversas soluções relativas a máquinas de preparação de bebidas com base em porções individuais de uma substância edivel , e configuradas de modo a processar suporte de tipo fita ou similar, que apresenta uma pluralidade de sucessivas embalagens de doses individuais e que é deslocado de modo a alimentar um dispositivo de extração adaptado de modo a extrair uma bebida a partir de cada dose individual .

Os documentos US 3 , 143 , 954 e US 3 , 213 , 777 revelam máquinas de preparação de bebidas de acordo com o tipo da presente invenção , e que apresentam um dispositivo de atuação configurado para movimentação de uma fita que apresenta uma pluralidade de porções individuais sucessivamente até a um dispositivo de extração . Estes documentos não revelam soluções para a disposição da referida fita de porções individuais no interior de uma respetiva embalagem .

Os documentos GB 2266228 A e GB 2288972 A revelam um sistema de preparação de bebidas que inclui uma fita de porções individuais que é produzida num material plástico não-absorvente e recolhida numa embalagem proporcionada num material estanque ao ar, tal como uma construção laminada incorporando folha de alumínio ou de plástico . A fita pode ser recolhida numa disposição em forma de ziguezague no interior de uma caixa de cartucho de forma paralelepipédica e pode ser removida da caixa através de uma abertura numa face frontal e que apresenta lábios flexíveis adaptado de modo a reduzir a entrada de ar e humidade .

0 documento DE 4324468 Cl revela uma fita de porções individuais de café moido . A referida fita é configurada de modo que as porções individuais se desenvolvem apenas de um lado relativamente ao alinhamento de suporte . De forma similar ao documento anterior, também neste caso a fita é recolhida numa disposição de tipo ziguezague no interior de uma caixa de cartucho que apresenta uma abertura de saida disposta na região de esquina entre faces frontal e de topo da mesma . A referida caixa de cartucho é também proporcionada estanque ao ar, é cheia com um gás mais pesado que o ar ambiente e apresenta meios auxiliares de deslocamento da fita para fora da mesma .

0 documento WO 97 / 17006 é relativo a um sistema de preparação de bebidas do tipo da presente invenção , incluindo um cartucho de porções individuais que pode ser operativamente associado a uma máquina de preparação de bebidas . O cartucho pode recolher um suporte de doses individuais numa disposição de tipo ziguezague , com uma pluralidade de grupos de porções individuais dispostos hori zontalmente e uma abertura de saida que se parece desenvolver ao longo de toda a face de topo da caixa de cartucho .

O documento WO 02 / 100225 Al parece propor uma embalagem com uma disposição similar do suporte de doses individuais no seu interior .

O documento GB 2266228 revela uma máquina do mesmo tipo adaptada de modo que pode operar com meios de armazenamento de porções de doses individuais . O documento revela dois tipos de disposições do suporte de doses individuais , incluindo em forma de rolo numa embalagem em forma de tambor cilíndrico , ou em forma de harmónio numa embalagem em forma de paralelepípedo . A embalagem em forma de paralelepípedo apresenta uma disposição do suporte de doses individuais similar à adiantada pelo documento WO 97 / 17006 . 0 documento WO 2013/ 169134 A2 registado pela autora da presente invenção , revela uma máquina de preparação de bebidas do mesmo tipo e adaptada para processar um suporte de porções que proporciona uma envolvente substancialmente hermética a uma pluralidade de porções individuais .

Os documentos WO 2016/ 130034 Al e WO 2016/ 130035 Al também registados pela autora, revelam ainda aspetos particulares de embalagens do tipo da presente invenção .

Nenhum dos documentos no estado da técnica revela uma solução para uma disposição mais eficiente do suporte de doses individuais no interior da respetiva embalagem, em particular de modo a melhorar a eficiência de tração das mesmas e , em simultâneo , de modo a possibilitar o empacotamento de um maior número de porções individuais num determinado volume de embalagem .

Descrição Geral da Invenção

0 obj etivo da presente invenção é o de proporcionar um cartucho para recolha de um suporte de porções de tipo fita ou similar compreendendo uma pluralidade de porções individuais de substância edivel , sendo que o referido cartucho é configurado de modo que proporcione melhor utili zação do volume total de recolha confinado pela caixa de cartucho , condições de operação mais eficiente , incluindo menor razão entre volume total de recolha e volume de porções individuais e formato mais ergonómico do cartucho .

Este obj etivo é realizado de acordo com a presente invenção através de um cartucho de acordo com a reivindicação 1 .

Em particular, o cartucho de acordo com a invenção compreende um suporte de porções de formato alongado e flexível que é configurado e disposto na caixa de cartucho de modo que a altura ocupada por três filas dobradas sucessivas é menor que 2 , 5 vezes a altura dos conf inamentos de recolha do suporte flexível , de um modo preferido menor que 2 , 4 vezes a altura dos conf inamentos de recolha do suporte flexível . É preferido quando a caixa de cartucho e suporte de porções são proporcionados de modo que o volume total ocupado pelos conf inamentos de recolha do suporte de porções , é pelo menos 40% , de um modo preferido pelo menos 50% do volume interior da caixa de cartucho .

Além disso , é vantaj oso quando a caixa de cartucho e suporte de porções são proporcionados de modo que os espaços livres entre conf inamentos de recolha apresentam um volume total que é menor que o volume total dos conf inamentos de recolha, de um modo preferido menor que metade do volume total destes .

É deste modo proporcionada uma di sposição mais compacta das porções individuais de substância edivel no interior da caixa de cartucho .

A caixa de cartucho apresenta de forma vantaj osa forma paralelepipédica e é configurado de modo que pode recolher um suporte de porções que apresenta uma pluralidade de conf inamentos de recolha apresentando um formato geral de tipo disco com uma altura menor que a sua dimensão característica transversal , em particular de tipo disco de seção transversal circular .

O cartucho de fornecimento é adaptado de modo que pode ser associado operativamente a uma máquina de preparação de bebidas , como por exemplo café tipo expresso , chá e similares , designadamente por via de extração ou infusão de substâncias aromáticas proporcionadas em porções individuais e embaladas em conf inamentos de recolha do suporte de porções .

Um outro obj etivo da presente invenção é o de proporcionar um sistema de preparação de bebidas , tais como café tipo expresso e similares , compreendendo pelo menos um, de um modo preferido pelo menos dois tipos de cartucho cuj as caixas de cartucho apresentam pelo menos um de comprimento e altura di ferentes , compreendendo um suporte de porções alongado e flexível apresentando uma pluralidade de conf inamentos de recolha de porções individuais , e compreendendo ainda pelo menos um tipo de máquina de preparação de bebidas , adaptados de modo que o sistema proporcione melhor utili zação do volume de recolha proporcionado pela caixa de cartucho , melhores condições de operação , incluindo menor número de substituições de cartucho , e ainda um movimento de tração eficiente e fiável do suporte de porções para fora da caixa de cartucho .

Este obj etivo é realizado de acordo com a presente invenção através de um sistema de preparação de bebidas de acordo com a reivindicação 15 .

0 sistema de acordo com a invenção pode incluir um cartucho de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 14 .

Em particular, o sistema inclui uma máquina compreendendo uma disposição de recolha no interior da caixa de máquina para associação operativa do cartucho , de um modo preferido incluindo retenção deste , e o si stema é configurado de modo que o cartucho pode ser associado operativamente à disposição de recolha de modo que pelo menos a maior parte da superfície de exterior da caixa de cartucho é envolvida pela disposição de recolha .

Descrição das Figuras

A invenção será em seguida explicada em maior detalhe com base em formas de reali zação preferidas e nas Figuras que se anexam .

As Figuras mostram, em representações esquemáticas simpli ficadas :

Figura 1 : diagrama esquemático de um sistema de preparação de bebidas de acordo com o estado da técnica ;

Figura 2 : vista em corte lateral de um cartucho de acordo com o estado da técnica ;

Figura 3 : vista de topo e de corte lateral de um suporte

( 1 ) de porções compreendido num cartucho ( 3 ) de acordo com a invenção ; Figura 4: vista de corte lateral de parte de suporte (1) de porções compreendido num cartucho (3) de acordo com a invenção;

Figura 5: vistas de corte lateral e de topo de uma primeira forma de realização de um cartucho (3) ;

Figura 6: vistas de corte lateral de uma segunda forma de realização de um cartucho (3) ;

Figura 7 : vistas de corte lateral e de topo de uma terceira forma de realização de um cartucho (3) ;

Figura 8: vistas de corte lateral de uma quarta forma de realização de um cartucho (3) ;

Figura 9: vistas em perspetiva de dois tipos de cartucho (3, 3' ) ; figura 10: vista de topo em corte de seções de um cartucho (3) de acordo com a invenção;

Figura 11: vistas em corte lateral de uma primeira forma de realização de sistema de acordo com a invenção ;

Figura 12: vistas em corte lateral de uma segunda forma de realização de sistema de acordo com a invenção;

Figura 13: vistas em corte lateral de uma terceira forma de realização de sistema de acordo com a invenção ; Figura 14: vistas em corte lateral de uma quarta forma de realização de sistema de acordo com a invenção.

Descrição de formas de realização preferidas da invenção

Como conhecido no estado da técnica e representado de forma meramente esquemática nas Figuras 1 e 2, um cartucho (3) pode ser parte de um sistema de preparação de produtos ediveis, por exemplo de bebidas à base de café, tal como café tipo expresso.

Um cartucho (3) do tipo da presente invenção compreende uma caixa de cartucho (31) configurada de modo que recolhe um suporte (1) de porções compreendendo uma pluralidade de conf inamentos de recolha (130) que confinam uma porção individual (2) de substância edivel para preparação de bebida.

O cartucho (3) é configurado de modo pode ser associado operativamente a uma máquina (100) de preparação de bebidas. Em particular, o cartucho (3) pode ser disposto de modo que uma extremidade a jusante do suporte (1) de porções pode ser engrenada num dispositivo de tração (101) da máquina (100) , e ser conduzido a um dispositivo de preparação de bebidas (102) que pode ser um dispositivo de extração de café tipo expresso e bebidas similares.

O suporte (1) de porções inclui uma pluralidade de porções de recolha (13) que apresentam um confinamento de recolha (130) adaptado de modo que pode recolher uma porção individual (2) de substância edivel no seu interior.

De acordo com uma solução do estado da técnica, o sistema pode ser configurado de modo que uma porção (13) de recolha mais a jusante é separada do restante suporte (1) de porções a montante do dispositivo de extração (102) .

A caixa de cartucho (31) apresenta uma forma geral de tipo paralelepipédico, de modo que pode recolher um suporte (1) de porções numa disposição em que é dobrado em sucessivos segmentos de fila numa disposição em ziguezague segundo a altura (H ₃ ) da caixa de cartucho (31) . A extremidade mais a jusante do suporte (1) de porções é disposta na proximidade de uma abertura de saida (32) da caixa de cartucho (31) , e a abertura de saida (32) é proporcionada numa região de canto da caixa de cartucho (31) , como por exemplo uma região de canto incluindo parte de pelo menos uma de parede de topo e parede frontal da caixa de cartucho (31) .

São conhecidas diversas possibilidades de arranjo do suporte (1) de porções dentro da caixa de cartucho (31) incluindo de modo que conf inamentos de recolha (130) , ou respetivos eixos centrais (X) , de sucessivos segmentos de fila se encontram alternadamente desfasados entre si relativamente a aqueles de uma fila seguinte e alinhados com os de uma segunda fila a montante e/ou a jusante, como representado esquematicamente na Figura 2.

Como a leitora prontamente perceberá, e considerando as dimensões de um confinamento de recolha (130) , as dimensões e número de porções individuais (2) contidas num determinado volume total de recolha da caixa de cartucho (31) são parâmetros que determinam as dimensões do cartucho (3) e a frequência de necessidade de substituição, e a facilidade de manipulação da mesma por um utilizador do sistema de preparação de bebidas, bem como custos de transporte e armazenamento.

Além disso, o comprimento (L ₃ ) e altura (H ₃ ) da caixa de cartucho (31) são parâmetros que podem determinar a dimensão da máquina (100) .

A presente descrição aborda em seguida aspetos de um cartucho (3) de acordo com a presente invenção.

As Figuras 3 e 4 incluem vistas de um segmento de suporte (1) fornecimento, e de parte do suporte (1) de porções recolhido numa caixa de cartucho (31) , respetivamente.

0 suporte de porções (1) compreende duas folhas de suporte (11, 12) unidas em justaposição ao longo de um plano de ligação (Y) de modo que forma uma pluralidade porções de recolha (13) . As porções de recolha (13) compreendem respetivo confinamento de recolha (130) que apresenta uma dimensão transversal característica de recolha (Q30) e uma altura de recolha (H ₃₀ ) configurados de modo que confina a porção individual (2) .

Os conf inamentos de recolha (130) são adaptados de modo que podem confinar porções individuais (2) apresentando uma quantidade compreendida entre 5 e 7 g de substância edivel precursora de bebida .

Os conf inamentos de recolha (130) podem apresentar uma forma simétrica relativamente a um eixo de simetria central (X) e/ou relativamente ao plano de ligação (Y) , incluindo partes hemisféricas superior e inferior de forma e dimensão pelo menos aproximadamente iguais de modo que cada corresponde a metade da altura de recolha (H ₃₀ ) e do volume de recolha.

De acordo com um aspeto, os conf inamentos de recolha (130) apresentam uma razão entre a dimensão característica de recolha (Q30) e a altura de recolha (H ₃₀ ) compreendida entre 3.0:1 e 6.0:1, de um modo preferido entre 3.5:1 e 5.0:1, sendo que a dimensão característica de recolha (Q ₃ o) está de um modo preferido compreendida entre 30 e 45 mm, de um modo particularmente preferido entre 35 e 40 mm. Além disso, os conf inamentos de recolha (130) apresentam duas superficies planas mutuamente opostas que apresentam uma extensão de pelo menos 70%, de um modo preferido pelo menos 80% da dimensão característica de recolha (Q ₃ o) •

A combinação destes dois parâmetros configura um formato de conf inamentos de recolha (130) que proporciona de forma vantajosa maior estabilidade do suporte (1) de porções no interior da caixa de cartucho ( 31 ) .

A porção individual (2) compreende grãos de café torrado e moido, de um modo preferido pelo menos na maior parte da fração em massa, ou outra substância edivel para preparação de bebidas por meio de percolagem ou extração da mesma.

A porção individual (2) é vanta osamente proporcionada na forma de uma pastilha previamente compactada de substância edivel, por exemplo grão de café torrado e moido.

A pastilha compactada (2) pode apresentar uma forma geral de tipo disco, com uma dimensão transversal característica (Q2) , por exemplo o diâmetro exterior, e uma altura (H2) , sendo que a dimensão transversal característica (Q2) da pastilha compactada (2) é maior que a altura (H2) da mesma. É vantajoso quando a porção individual (2) apresenta a dimensão transversal de porção (Q2) que está compreendida entre 30 e 50 mm, de um modo preferido entre 30 e 40 mm.

A porção individual (2) pode apresentar uma razão entre a dimensão característica de porção (Q2) e a altura (H2) compreendida entre 2.5:1 e 4.5:1, de um modo preferido entre 3.0:1 e 4.0:1, sendo que a altura (H2) está de um modo preferido compreendida entre 5 e 25 mm, de um modo preferido entre 7 e 15 mm, sendo que a altura (H2) das porções individuais (2) está de um modo preferido compreendida entre 5 e 25 mm, de um modo particularmente preferido entre 7 e 15 mm.

Os conf inamentos de recolha (130) podem ser adaptados de modo que podem confinar porções individuais (2) de forma hermética, ou seja, de forma estanque a gás exterior, ou de forma não hermética e permeável a passagem de fluidos, mas não permitindo passagem de partículas de dimensão superior a 0,1 mm, de um modo preferido não superior a 0,05 mm.

É preferido quando o suporte (1) de porções é proporcionado de modo que os conf inamentos de recolha (130) apresentam uma dimensão característica de recolha (Q3) compreendida entre 30 e 45 mm, de um modo preferido entre 35 e 40 mm.

É preferido quando o suporte (1) de porções é proporcionado de modo que os conf inamentos de recolha (130) apresentam uma razão entre a dimensão transversal de recolha (Q30) e a dimensão transversal de porção (Q2) compreendida entre 1.02:1 e 1.12:1, de um modo preferido entre 1.04:1 e 1.10:1.

O suporte (1) de porções é proporcionado de modo que os conf inamentos de recolha (130) apresentam uma região de topo e de base de superficies de forma e dimensão pelo menos aproximadamente igual e de formato planar paralelo ao plano de ligação (Y) adaptadas para entrada e saida de escoamento, sendo que a razão entre a área dos conf inamentos de recolha (130) no plano de ligação (Y) e a projeção da área das regiões de topo e de base no plano de ligação (Y) está compreendida entre 1.20:1 e 1.40:1, de um modo preferido entre 1.25:1 e 1.35:1, de modo que são suportadas pela maior resistência estrutural proporcionada pela configuração da parede lateral (15) e distância relativa a esta.

0 suporte (1) de porções é proporcionado de modo que os conf inamentos de recolha (130) apresentam uma parede lateral (15) de forma curva quando vista em corte lateral, sendo que pelo menos a maior parte da extensão da parede lateral (15) apresenta forma de segmento de circunferência com um raio compreendido entre 3 e 6 mm, de um modo preferido entre 3,5 e 5,5 mm.

A altura (H ₃₀ ) dos conf inamentos de recolha (130) está por isso compreendida entre 6 e 16 mm, de um modo preferido entre 7 e 12 mm. O Requerente determinou experimentalmente que esta dimensão proporciona bons resultados em termos de extração de café, e proporciona maior estabilidade do suporte (1) de porções no interior da caixa de cartucho (31) .

Além disso, as porções de recolha (13) incluem regiões de ligação (14) de forma anular que se estendem radialmente com uma dimensão transversal característica de ligação (Q a partir da parede lateral (15) do confinamento de recolha (130) , sendo que as regiões de ligação (14) não se estendem ao longo de toda a distância livre (q) entre sucessivos conf inamentos de recolha (130) nem ao longo de uma largura (r) de margens laterais livres do suporte (1) de confinamento.

É preferido quando o suporte (1) de porções é proporcionado de modo que a razão entre a área de superfície de ligação das regiões de ligação (14) e a área dos conf inamentos de recolha (130) no plano de ligação (Y) está compreendida entre 1.5:1 e 5.0:1, de um modo preferido entre 2.0:1 e 3.0:1, de modo que a região de ligação (14) apresenta uma suficiente superfície de ligação material em relação à dimensão característica dos conf inamentos de recolha (130) .

As regiões de ligação (14) são adaptadas de modo que proporcionam uma espessura (T4) maior que a espessura (Ti) de outras regiões do suporte (1) de confinamento entre sucessivos conf inamentos de recolha (130) . As regiões de ligação (14) são adaptadas de modo que proporcionam uma maior resistência à flexão e/ou rigidez que outras regiões do suporte (1) de confinamento entre sucessivos conf inamentos de recolha (130) .

As porções de recolha (13) são proporcionadas de modo que os conf inamentos de recolha (130) apresentam uma parede topo e parede de base com uma dimensão transversal característica (Q ₃₀ Í) que é rodeada por parede lateral (15) com forma curva, incluindo uma maior parte com forma de arco de circunferência, e a região de ligação ( 14 ) .

De acordo com um aspeto particularmente vantajoso, o suporte (1) de porções apresenta regiões de ligação (14) adaptadas de modo que proporciona flexão na região de perímetro dos conf inamentos de recolha (130) e numa região entre regiões de ligação (14) de sucessivos conf inamentos de recolha (130) , de modo que é proporcionada uma disposição mais compacta dos conf inamentos de recolha (130) no interior de uma caixa de cartucho (31) e, logo, menores dimensões relativas desta para um determinado número de conf inamentos de recolha (130) .

Como ainda representado nas Figuras 3 e 4, o cartucho (3) compreende um suporte (1) de confinamento que apresenta determinados aspetos e relações dimensionais que favorecem a recolha e operação do mesmo.

O suporte (1) de porções apresenta uma extensão de suporte (Li) com uma primeira extremidade disposta junto à abertura de saida (32) e proporcionado de modo que pode circular através desta.

O suporte (1) de porções é disposto no interior da caixa de cartucho (31) dobrado em ziguezague em segmentos de filas sucessivas que se estendem segundo uma direção transversal à da força de gravidade e dispostas umas sobre as outras em altura, e de modo que os conf inamentos de recolha (130) de uma fila se encontram verticalmente intercalados entre os conf inamentos de recolha (130) da fila diretamente acima e/ou abaixo.

O suporte (1) de porções apresenta conf inamentos de recolha (130) com regiões de base e de topo apresentando superfície planas mutuamente opostas que se estendem em pelo menos 70%, de um modo preferido em pelo menos 80% da dimensão característica de recolha (Q30) dos conf inamentos de recolha (130) .

O suporte (1) de porções apresenta regiões de ligação (14) de formato anular que se estendem a partir do perímetro dos conf inamentos de recolha (130) e sobre uma fração compreendida entre 0,20 e 0,50, de um modo preferido entre 0,25 e 0,40, da extensão de distância livre (q) entre sucessivos conf inamentos de recolha (130) , sendo que as regiões de ligação (14) são adaptadas de modo que proporcionam ligação material continua entre folhas de suporte (11, 12) e maior resistência à deflexão.

O suporte (1) de porções apresenta regiões de ligação (14) de formato anular e com uma razão entre dimensão característica de ligação (Q4) e projeção no plano de ligação (Y) da extensão dos conf inamentos de recolha (130) entre paredes laterais (15) destes compreendida entre 1.5:1 e 2.5. : 1 , de um modo preferido entre 1.7:1 e 2.2:1, sendo que as paredes de recolha (15) apresentam uma curvatura com um raio compreendido entre 3 e 6 mm, de um modo preferido entre 3,5 e 5,5 mm ao longo de pelo menos a maior parte da sua extensão.

De acordo com um aspeto da presente invenção, o suporte (1) de porções apresenta conf inamentos de recolha (130) a uma distância livre (q) entre si maior que a dimensão característica de recolha (Q30) dos conf inamentos de recolha (130) .

É preferido quando o suporte (1) de porções apresenta conf inamentos de recolha (130) dispostos de acordo com uma razão entre a distância de passo (p) e a distância livre (q) compreendida entre 2.01:1 e 2.20:1, de um modo preferido entre 2.05:1 e 2.15:1.

É preferido quando o suporte (1) de porções apresenta um passo (p) compreendido entre 70 e 90 mm, de um modo preferido entre 75 e 85 mm.

A Figura 4 representa parte de uma disposição de suporte (1) de conf inamento, tal como esta pode ser realizada de acordo com a invenção no interior de uma caixa de cartucho (31) . De acordo com um aspeto da presente invenção, o cartucho (3) compreende um suporte (1) de porções disposto de modo que a altura ocupada por três filas dobradas sucessivas é igual ou menor que 2,5 vezes a altura (H ₃₀ ) dos conf inamentos de recolha (130) .

Além disso, é preferido quando a altura ocupada por três filas dobradas sucessivas corresponde pelo menos aproximadamente a duas vezes a altura (H ₃₀ ) dos conf inamentos de recolha (130) .

De acordo com um segundo aspeto, a caixa de cartucho (31) recolher um suporte (1) de porções apresentando conf inamentos de recolha (130) distanciados entre si de um passo (p) igual ou maior que a dimensão característica (Q ₃ o) dos conf inamentos de recolha (130) .

É deste modo proporcionada uma disposição mais compacta das porções de recolha (13) na caixa de cartucho (31) , com menos espaços vazios entre conf inamentos de recolha (130) de segmentos de fila numa disposição em ziguezague.

É deste modo proporcionado de forma vantajosa que conf inamentos de recolha (130) de uma fila sejam intercalados entre conf inamentos de recolha (130) de uma fila por debaixo da mesma, em particular de modo que pelo menos a maior parte, de um modo preferido a totalidade da extensão de uma meia porção inferior da confinamento de recolha (130) , ou seja, correspondendo pelo menos aproximadamente a metade da altura (H ₃₀ ) dos conf inamentos de recolha (130) , fique recolhida no espaço de projeção entre as meias porções superiores de conf inamentos de recolha (130) de uma fila por debaixo.

O cartucho (3) compreende um suporte (1) de porções disposto de modo que a maior parte dos conf inamentos de recolha (130) é recolhida alternadamente no espaço entre conf inamentos de recolha (130) de filas diretamente acima e abaixo, sendo que os conf inamentos de recolha (130) apresentam de um modo preferido uma razão entre dimensão característica de recolha (Q ₃ o) e altura de recolha (H ₃₀ ) compreendida entre 3.0:1 e 6.0:1, de um modo preferido entre 3.5:1 e 5.0:1.

Demonstrou-se como vantajoso quando o cartucho (3) compreende um suporte (1) de porções disposto de modo que as paredes laterais (15) de conf inamentos de recolha (130) de alinhamentos verticais vizinhos resultam lateralmente alinhadas em extensões de metade da altura de recolha (H ₃₀ ) dos conf inamentos de recolha (130) e, além disso, resultam adjacentes e de modo que não se apoiam lateralmente entre si, ou a uma distância menor que metade da altura de recolha (H ₃₀ ) dos conf inamentos de recolha (130) .

Além disso, o cartucho (3) compreende um suporte (1) de porções disposto de modo que forma alinhamentos verticais em que as regiões de base de conf inamentos de recolha (130) de uma fila assentam diretamente sobre as regiões de topo de conf inamentos de recolha (130) de outra fila, de um modo preferido ao longo de pelo menos a maior parte da dimensão característica de recolha (Q ₃ o) destes .

As Figuras 5 e 6 representam duas formas de realização preferida de um cartucho (3) de acordo com a presente invenção.

De acordo com um aspeto da invenção, a caixa de cartucho (31) pode recolher um suporte (1) de porções apresentando pelo menos 50, de um modo preferido entre 50 e 200 conf inamentos de recolha (130) , de um modo particularmente preferido entre 60 e 120 conf inamentos de recolha (130) .

De acordo com um outro aspeto da invenção, porções individuais

(2) recolhidas em conf inamentos de recolha (130) distanciados entre si de um passo (p) igual ou maior que a dimensão característica (Q30) dos conf inamentos de recolha (130) .

A combinação dos dois aspetos acima referidos proporciona uma quantidade de porções individuais (2) que minimiza a frequência de substituição de cartucho (3) e não implica dimensões de cartucho

(3) de dificil manipulação por um utilizador, bem como maximiza simultaneamente a eficácia de utilização de materiais de embalagem e minimiza custos de logística associada.

Além disso, é preferido quando a caixa de cartucho (31) e o suporte (1) de porções são configurados de modo que o volume total ocupado pelos conf inamentos de recolha (130) , é pelo menos 50% do volume interior da caixa de cartucho (31) . Ou seja: sum V _i3 / V ₃ > 0,5. É preferido quando o volume total ocupado pelos conf inamentos de recolha (130) , é pelo menos 40%, de um modo preferido pelo menos

50%, de um modo particularmente preferido pelo menos 60% do volume interior da caixa de cartucho (31) .

Além disso, é vantajoso quando os espaços livres entre conf inamentos de recolha (130) apresentam um volume que é menor que o volume dos conf inamentos de recolha (130) , de um modo preferido menor que metade do volume destes.

É deste modo proporcionada uma melhor utilização de volumes de recolha e transporte, melhor eficiência de uso de materiais de embalagem.

Além disso, é preferido quando o volume ocupado por cada porção individual (2) corresponde a pelo menos 80%, de um modo preferido pelo menos 90% do volume confinado pelos conf inamentos de recolha (130) , de modo que o volume total ocupado pelas porções individuais (2) corresponde a pelo menos 40%, de um modo preferido pelo menos 50%, de um modo particularmente preferido pelo menos 60% do volume interior da caixa de cartucho (31) .

A caixa de cartucho (31) e o suporte (1) de porções são de forma vantajosa proporcionados de modo que o somatório do volume individual dos conf inamentos de recolha (130) , de um modo preferido pelo menos dos conf inamentos de recolha (130) dispostos abaixo de uma abertura de saida (32) da caixa de cartucho (31) , é pelo menos 60%, de um modo preferido pelo menos 70%, de um modo particularmente preferido pelo menos 80% do volume interior da caixa de cartucho (31) .

A disposição do suporte (1) de porções também pode contribuir para aumentar a capacidade autoportante do cartucho (3) .

É preferido quando o suporte (1) de porções é disposto de modo que os conf inamentos de recolha (130) de pelo menos parte dos alinhamentos verticais ocupam pelo menos 90%, de um modo preferido pelo menos 95% da altura (H ₃ ) da caixa de cartucho (31) , sendo que é preferido quando a fila de topo inclui conf inamentos de recolha (130) a uma distância livre da parede de topo da caixa de cartucho (31) que é pelo menos uma vez, de um modo preferido é compreendida entre uma vez e três vezes, de um modo particularmente preferido no máximo duas vezes a altura (H ₃₀ ) dos conf inamentos de recolha (130) .

É ainda preferido quando os conf inamentos de recolha (130) ocupam uma fração entre 0.70 e 0.90 da parte de espaço interior livre segundo a largura (W ₃ ) da caixa de cartucho (31) , sendo que é preferido quando a largura (W ₃ ) é pelo menos aproximadamente similar à dimensão característica de ligação (Q ou menor que 1.30 vezes, de um modo preferido menor que 1.20 vezes a dimensão característica de recolha (Q ₃ o) , de modo que as margens laterais livres do suporte (1) de porções são dobradas para cima ou para baixo no interior da caixa de cartucho (31) .

No que se refere aos aspetos estruturais do cartucho (3) , é preferido quando o suporte (1) de porções inclui conf inamentos de recolha (130) que apresentam duas superficies planas mutuamente opostas e estendendo-se transversalmente à direção de um eixo central de simetria das porções individuais (2) .

Além disso, de acordo com um aspeto, os conf inamentos de recolha (130) em assentamento direto sobre a parede de base da caixa de cartucho (31) apresentam uma extensão total, de um modo preferido conjuntamente com a área de regiões de ligação (140) dos conf inamentos de recolha (130) , maior que a extensão total em altura dos conf inamentos de recolha (130) no interior da caixa de cartucho ( 31 ) .

Além disso, demostrou-se como vantajoso em termos de resistência e equilíbrio estrutural quando o cartucho (3) compreende um suporte (1) de porções disposto de modo que apresenta um número impar de alinhamentos verticais, sendo que é preferido quando o número de conf inamentos de recolha (130) em cada fila é igual ou maior que o número de conf inamentos de recolha (130) segundo um alinhamento vertical de conf inamentos de recolha (130) .

Ainda neste sentido, é preferido quando o cartucho (3) compreende um suporte (1) de porções disposto de modo que ambos os alinhamentos verticais dispostos em lados frontal e posterior opostos da disposição e ziguezague incluem conf inamentos de recolha (130) que assentam diretamente sobre a parede de base da caixa de cartucho (31) . Além disso, no que se refere a dimensões mais vantajosas em termos estruturais e operativos, é vantajoso quando o cartucho (3) compreende um suporte (1) de porções disposto de modo que cada fila apresenta pelo menos 5, de um modo preferido pelo menos 7 conf inamentos de recolha (130) e no máximo 11 conf inamentos de recolha ( 130 ) .

É ainda preferido quando o cartucho (3) compreende um suporte (1) de porções disposto de modo a formar pelo menos um de: pelo menos 10 filas e pelo menos 11 alinhamentos verticais de conf inamentos de recolha (130) , e pelo menos 11 filas e pelo menos 10 alinhamentos verticais de conf inamentos de recolha (130) .

Alternativamente, o cartucho (3) pode compreender um suporte (1) de porções disposto de modo a formar pelo menos 3 filas de conf inamentos de recolha (130) e pelo menos 11 alinhamentos verticais de conf inamentos de recolha (130) .

Como se pode ainda observar na vista de topo da Figura 7, o cartucho (3) compreende um suporte (1) de porções disposto de modo que o somatório das projeções laterais dos conf inamentos de recolha (130) corresponde a pelo menos 90% da área da parede lateral da caixa de cartucho (31) , e o somatório das projeções frontais dos conf inamentos de recolha (130) corresponder a pelo menos 90%, de um modo preferido pelo menos 95% da área da parede frontal da caixa de cartucho ( 31 ) .

É vantajoso quando a caixa de cartucho (31) e o suporte (1) de porções são proporcionados de modo que a maior parte da área exterior de uma maior parte dos conf inamentos de recolha (130) fica em contato direto com a área exterior de outros conf inamentos de recolha (130) , sendo que é preferido quando o volume total ocupado pelos conf inamentos de recolha (130) , é pelo menos 50%, de um modo preferido pelo menos 60% e no máximo 90% do volume interior da caixa de cartucho (31) .

É ainda vantajoso quando a caixa de cartucho (31) e o suporte (1) de porções são proporcionados com respetivas larguras (W ₃ ) e (Wi) de modo que pelo menos uma, de um modo preferido ambas as extremidades laterais do suporte (1) de porções, relativamente aos conf inamentos de recolha (130) e segundo o comprimento (L ₃ ) deste, se apoiam lateralmente nas paredes laterais longitudinais da caixa de cartucho (31) , sendo que é preferido quando as porções laterais do suporte (1) de porções junto às regiões de ligação (14) não são tensionadas lateralmente pelas paredes laterais longitudinais da caixa de cartucho (31) .

O Requerente determinou experimentalmente que é vantajoso quando o suporte (1) de porções apresenta um comprimento (Li) de suporte (1) compreendido entre 50 e 200 vezes o passo (p) , de um modo preferido entre 60 e 120 vezes, de modo que é proporcionada flexibilidade de operação tanto em termos do número de vezes que é necessário substituir o cartucho (3) , como em termos de dimensão e peso do mesmo para um utilizador.

Além disso, foi ainda determinado experimentalmente que é vantajoso quando o suporte (1) compreende folhas de suporte (11, 12) proporcionadas num material, de um modo preferido tipo cartão ou similar, que apresenta uma resistência de rutura à tração segundo a direção longitudinal de pelo menos 2 kg, de um modo preferido de pelo menos 4 kg, de um modo particularmente preferido pelo menos 6 kg.

Em termos de dimensão, é vantajoso quando cartucho (3) apresenta pelo menos um de:

- um suporte (1) de porções com pelo menos 60, de um modo particularmente preferido pelo menos 80 conf inamentos de recolha (130) , e de um modo preferido no máximo 100 conf inamentos de recolha (130) ;

- um suporte (1) de porções com um peso total menor que 500 g, de um modo preferido menor que 450 g, no caso de 60 porções individuais (2) , e um peso total proporcional no caso de um maior número de porções individuais (2) ;

- um suporte (1) de porções com um peso total não excede 1,5 kg, de um modo preferido não excede 1 kg;

- uma caixa de cartucho (31) com um peso menor que 20%, de um modo preferido menor que 15%, de um modo particularmente preferido menor que 10% do peso total do cartucho (3) ; - um peso total de cartucho (3) compreendido entre 0,35 kg e

1,5 kg, de um modo preferido entre 0,40 kg e 1,25 kg, de um modo particularmente preferido entre 450 e 1 kg.

A Figura 9 representa dois tipos de cartucho (3, 3' ) de acordo com a presente invenção.

Um sistema de preparação de bebidas de acordo com a presente invenção pode compreender pelo menos dois tipos de cartucho (3, 3' ) que apresentam caixas de cartucho (31, 31' ) com duas dimensões características pelo menos aproximadamente iguais, incluindo pelo menos a largura (W ₃ ) e de um modo preferido ainda o comprimento (L ₃ ) , e diferindo na altura (H ₃ ) .

É preferido quando a altura (H ₃ , H ₃ , ) de dois tipos de cartuchos diferentes varia de forma linear com o número de porções de recolha (13) de suporte (1) de porções recolhido no interior do cartucho (3) .

De acordo com um outro aspeto, revela-se vantajoso quando a caixa de cartucho (31) apresenta uma abertura de saida (32) disposta apenas na parede frontal e não adjacente à parede de topo da caixa de cartucho (31) . É ainda preferido quando a abertura de saida (32) se estende aproximadamente a toda a largura da caixa de cartucho (31) e desobstruída numa altura (H ₃₃ ) compreendida entre 1,1 e 2,5 vezes, de um modo preferido entre 1,4 e 2 vezes a altura (H ₃₀ ) dos conf inamentos de recolha (130) .

É deste modo proporcionada uma melhor condução do suporte (1) de porções para fora da caixa de cartucho (31) .

Além disso, é vantajoso quando a caixa de cartucho (31) apresenta uma de:

- uma razão entre comprimento (L ₃ ) e altura (H ₃ ) maior que 1.00:1, sendo que é preferido quando é de no máximo 2.50:1, de um modo preferido no máximo 1.50:1,

- uma razão entre comprimento (L ₃ ) e altura (H ₃ ) menor que 1.00:1, sendo que é preferido quando é de pelo menos 0.70:1, de um modo preferido no máximo 0.80:1.

Em termos de otimização dimensional, é ainda vantajoso quando a caixa de cartucho (31) apresenta pelo menos um de: - um comprimento (L ₃ ) que é pelo menos aproximadamente um divisor de 8 do comprimento (Li) do suporte (1) de porções;

- uma altura (H ₃ ) que é pelo menos aproximadamente um múltiplo de 11 da altura (H ₃ ) dos conf inamentos de recolha (130) .

Além disso, ainda em termos dimensionais, é preferido quando a caixa de cartucho (31) apresenta pelo menos um de:

- um comprimento (L ₃ ) compreendido entre 300 e 700 mm, de um modo preferido entre 400 e 600 mm;

- uma largura (W ₃ ) compreendida entre 60 mm e 80 mm, de um modo preferido entre 65 mm e 75 mm;

- uma altura (H ₃ ) compreendida entre 100 mm e 500 mm, de um modo preferido entre 150 e 250 mm.

É deste modo possibilitado que a caixa de cartucho (31) possa ser manipulada por apenas uma mão e/ou ser agarrada por qualquer das porções de topo, frontal e posterior da mesma.

O peso do cartucho (3) é outro parâmetro relevante em termos de uma manipulação ergonómica deste. O especialista reconhecerá que o tipo de material da caixa de cartucho (31) e o número de porções individuais (2) do suporte (1) de porções determinam em grande medida o peso do cartucho (3) .

De acordo com um aspeto, a caixa de cartucho (31) pode apresentar um peso que corresponde a menos de 30% do peso total do cartucho (3) , de um modo preferido menos de 20% do peso total do cartucho (3) , sendo que a caixa de cartucho (31) é de um modo preferido proporcionada num material e construção que apresenta uma resistência à rutura quando submetida a uma força de tração de pelo menos 6 kg, de um modo preferido pelo menos 4 kg.

A caixa de cartucho (31) pode ser configurada de modo que não proporciona estanquidade ao ar do seu espaço interior.

É preferido quando a caixa de cartucho (31, 31' ) é proporcionada num único material, de um modo preferido biocompostável , como por exemplo cartão, cartão canelado ou similar .

É preferido quando a caixa de cartucho (31, 31' ) é proporcionada numa peça única obtida a partir da dobragem de uma forma de base cortada a partir de um material de construção e configurada de modo que pode ser colapsada num formato planar e que pode ser montada de modo autoportante .

Os dois tipos de caixas de cartucho (31, 31' ) podem diferir em pelo menos um de: material de construção, gramagem do material de construção, forma de corte, cor ou qualquer outro indica associado ao exterior da referida caixa de cartucho (11, 11' ) .

A Figura 10 representa uma vista em planta da parede de base da caixa de cartucho (31) e da fila mais a montante do suporte (1) de porções, relativamente à abertura de saida (32) .

Demonstrou-se como vantajoso quando os conf inamentos de recolha (130) apresentam superficies mutuamente opostas e que desse modo a fila mais a montante do suporte (1) de porções apresenta uma pluralidade de áreas planas de conf inamentos de recolha (130) em assentamento direto sobre a parede de base da caixa de cartucho (31) .

Além disso, demonstrou-se como vantajoso quando a fila mais a montante do suporte (1) de porções compreende pelo menos cinco, de um modo preferido pelo menos sete, de um modo particularmente preferido pelo menos nove conf inamentos de recolha (130) .

É preferido quando a área total dos conf inamentos de recolha (130) em assentamento direto sobre a parede de base corresponde a pelo menos 30%, de um modo preferido pelo menos 40% da área total da parede de base.

De acordo com um outro aspeto, é particularmente vantajoso, quando os conf inamentos de recolha (130) apresentam superficies planas mutuamente opostas e a soma de superficies planas de assentamento de conf inamentos de recolha (130) corresponde a pelo menos 30%, de um modo preferido pelo menos 40% da área da parede de base da caixa de cartucho (31) e os conf inamentos de recolha (130) de pelo menos uma outra fila assentam diretamente sobre superficies orientadas para cima dos conf inamentos de recolha (130) da fila mais a montante. As Figuras 11 a 14 representam formas de realização preferidas de um sistema de preparação de bebidas que inclui um cartucho (3) configurado de modo que pode ser associado operativamente a uma máquina (100) de preparação de bebidas de acordo com a invenção.

Em particular, é vantajoso quando o cartucho (3, 3' ) pode ser associado operativamente à disposição de recolha (110) de modo que pelo menos a maior parte da superfície exterior da caixa de cartucho (31) fica na proximidade de pelo menos a maior parte da superfície interior de paredes da disposição de recolha (110) .

É ainda vantajoso quando o cartucho (3) representa pelo menos 30%, de um modo preferido pelo menos 40% da área de alçado lateral da caixa de máquina (100) .

Além disso, o sistema pode ser configurado de modo que o cartucho (3) é recolhido totalmente (Figuras 11 e 12) , ou pelo menos parcialmente (Figura 13 e 14) , de um modo preferido pelo menos na maior parte do volume de cartucho (3) , no interior do volume da máquina (100) de preparação de bebidas.

De acordo com um aspeto melhor representado nas Figuras 11 e 12, o cartucho (3, 3' ) pode ser associado operativamente de modo que pelo menos 30%, de um modo preferido pelo menos metade do volume de cartucho (3, 3' ) pode ser recolhido na disposição de recolha (110) , e de modo que o volume ocupado pela disposição de recolha (110) corresponde a uma fração compreendida entre 40% e 90%, de um modo preferido entre 50% e 80% do volume ocupado pela máquina (110) .

É preferido quando o cartucho (3, 3' ) é proporcionado completamente confinado no volume da máquina (100) de modo que a altura de cartucho (H ₃ ) corresponde a uma fração da altura da máquina (100) compreendida entre 40% e 90%, de um modo preferido entre 50% e 80%, e de modo que o comprimento de cartucho (L ₃ ) corresponde a uma fração do comprimento (L) da máquina (100) compreendida entre 40% e 90%, de um modo preferido entre 50% e 80% .

Alternativamente, como melhor representado nas Figuras 13 e 14, o cartucho (3, 3' ) pode ser proporcionado apenas parcialmente confinado no volume da máquina (100) de modo que a altura de cartucho (H ₃ ) corresponde a uma fração da altura da máquina (100) compreendida entre 40% e 150%, de um modo preferido entre 50% e 100%, e de modo que o comprimento de cartucho (L ₃ ) corresponde a uma fração do comprimento (L) da máquina (100) compreendida entre 40% e 150%, de um modo preferido entre 50% e 100%.

É deste modo proporcionado vantajosamente que a máquina (100) proporcione uma parte do apoio estrutural do cartucho (3) , e que apresente ainda um formato compacto relativamente às principais dimensões do cartucho (3) , em particular relativamente à altura (H ₃ ) e comprimento (L ₃ ) .

Lisboa, 27 de setembro de 2023