UNIDADE A VAPOR, ESPECIFICAMENTE PARA BEBIDAS EXPRESSAS, ETANQUE PARA USO NA MESMA
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a uma unidade a vaporcom fixação externa, que inclui um tanque para fazerespumar o leite ou aquecer bebidas, para uma máquina parabebidas expressas.
As unidades a vapor externas para fazer espumar oleite para utilização em uma máquina para bebidas expressassão conhecidas na técnica. Bebidas expressas normalmenteincluem café expresso.
Em geral as referidas unidades conhecidas possuemproblemas de confiabilidade devido a possível entupimentodo circuito de saída de vapor, provocado por interação como leite, ou problemas de segurança devido à pressão devapor ou à presença de circuitos elétricos que poderiaminteragir com o vapor ou com o leite, ou problemasrelacionados à dificuldade em limpá-los, provocada poracesso difícil às partes que devem ser mantidas limpas.
Estes problemas podem surgir, por exemplo, em casosem que em um recipiente para fazer espumar o leite, a açãode fazer espumar o leite ocorre no lado inferior dorecipiente, como, por exemplo, descrito nos documentos GB-382972 ou FR-769848.
O documento WO-01/97668 descreve um recipiente parafazer espumar o leite, que possui uma entrada na parteinferior para receber vapor a partir de uma base; um tubo éconectado à entrada na parte inferior para trazer o vapor àparte inferior interna do recipiente, onde um segundo tubotraz ar a partir da parte superior para aquecer e fazerespumar o leite; isto também cria problemas como osdescritos acima. Problemas adicionais surgem da limpeza dosterminais dos tubos: na verdade o recipiente deve seresvaziado antes da limpeza. Além disso, fazer espumar oleite na parte inferior não permite que o leite como talseja mantido separado de leite espumado na parte inferiordo recipiente.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Por conseguinte, o propósito da presente invenção éresolver os problemas anteriormente mencionados e indicaruma unidade a vapor, especificamente para bebidasexpressas, que inclui: uma ilha de sustentação com fixaçãoexterna, que se conecta de forma removível à referidamáquina; um tanque, a base do qual se conecta de formaremovível à ilha de sustentação, a referida ilha desustentação por sua vez incluindo um circuito hidráulicopara entregar vapor a partir da referida máquina aoreferido tanque, através da referida conexão na base dotanque; o referido tanque incluindo uma parte superior paraaquecimento e emulsificação das bebidas.
A presente invenção refere-se especificamente a umaunidade a vapor com fixação externa, incluindo um tanquepara fazer espumar leite ou para aquecer bebidas, para umamáquina para bebidas expressas, e um tanque relativo, comomelhor descrito nas reivindicações, que forma uma parteintegral da presente descrição.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Os propósitos e vantagens da presente invenção devemser mais evidentes a partir da descrição detalhadapropiciada sobre a mesma de uma modalidade da mesma (e desuas variantes) e a partir dos desenhos em anexopropiciados meramente a título de um exemplo não limitante,em que:
a Figura 1 mostra vistas globais do objeto de unidadea vapor da presente invenção;
as Figuras 2 e 3 respectivamente mostram uma vistaexplodida das partes componentes e algumas vistas do objetotanque da presente invenção;
a Figura 4 mostra um exemplo do dispositivo parafixação da unidade a vapor à máquina;
as Figura 5 e 6 mostram detalhes das conexõeshidráulicas entre o tanque e a ilha de sustentação e entrea ilha de sustentação e a máquina;
a Figura 7 mostra uma vista axonométrica da unidade avapor e da parte da máquina que inclui a conexão com aunidade a vapor;
a Figura 8 mostra um detalhe de um interruptorelétrico posicionado entre o tanque e a ilha;
a Figura 9 mostra uma variante da conexão lateral dotanque da ilha;
a Figura 10 mostra uma variante relativa à conexão dotanque para a ilha que inclui uma válvula deestrangulamento;
a Figura 11 mostra uma variante do tanque que incluiuma aba e um dispositivo de segurança adicional.
Os mesmos números e as mesmas letras de referêncianas Figuras identificam os mesmos componentes oucomponentes, elementos ou tamanhos funcionalmenteequivalentes.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDASCora relação à Figura 1, a unidade a vapor compreendeessencialmente uma ilha de sustentação externa (1, 2) quese conecta de forma removível a uma máquina para bebidasexpressas (doravante máquina) , e um tanque 4 para fazerespumar leite, a base do qual se conecta de forma removívelà extremidade externa da ilha de sustentação.
De preferência, a ilha de sustentação é composta deduas partes, uma primeira parte 1 que está conectadafixamente à base da máquina (indicada nas Figuras 6 e 7 como número 71), e uma segunda parte articulada 2, que mantémo tanque 4 e é munido com um pivô giratório 3 com relação àprimeira parte.
A ilha de sustentação pode incluir as partes que se seguem.
A) Um sistema para fixação mecânica 5, 6 à base da máquina,do tipo que permite remoção da ilha, variantes possíveis demodalidades as quais são mostradas nas Figuras 1 e 4.
A variante na Figura 1 mostra um botão 6 e um pinolevantado 5, conectado ao botão 6 com um mecanismo deligação interno. O pino 5 pode penetrar em uma fendaespecífica fornecida na base da máquina, na qual o mesmofixa a ilha na posição travada. Ao pressionar o botão 6, opino 5 desliza horizontalmente, desconectando-se da fendada base da máquina, para permitir que a ilha seja removida.
A variante na Figura 4 possui um nivelador 6'conectado com um mecanismo de ligação com dois dentes deretenção 5' posicionados simetricamente nas laterais daprimeira parte 1 da ilha. Na posição de conexão da ilha àmáquina, o nivelador 6' é mantido em contato com a ilha,por exemplo, através de uma mola, e os dois dentes deretenção 5' projetam-se da borda da ilha, para seremfixados em recessos adequados produzidos no corpo damáquina. Na posição de liberação, o nivelador 6' é giradopara fora, e os dentes 5' retraem-se para dentro da ilhapara permitir liberação.
B) Um circuito hidráulico para fornecer vapor ao tanque,variantes possíveis das modalidades as quais são mostradasnas Figuras 1, 5, 6 e 7.
Um cano hidráulico está presente dentro da ilha. Umaprimeira conexão de vapor 7 é fornecida para conexão à baseda máquina e uma segunda conexão de vapor 8 para conexão àbase do tanque na posição central da plataforma que aloja otanque.
A primeira conexão de vapor 7 sobre a lateral damáquina, Figuras 1, 6 e 7 é munida com uma parte macho 7 euma parte fêmea 7', mantidas vedadas por uma gaxeta 40. Depreferência, a parte macho está sobre a lateral da ilha,enquanto a parte fêmea está sobre a lateral da máquina.
Opcionalmente, uma cobertura dupla com um anel deretenção pode ser inserida, adequada para cobrir tanto aconexão hidráulica quanto a conexão elétrica sobre alateral da máquina, de tal forma que não possa ser removidada máquina, de modo que se a ilha tiver que serdesconectada, o usuário ainda possua uma cobertura devedação para impedir as conexões de serem corrompidas oudanificadas.
De forma similar, a segunda conexão de vapor 8 sobrea lateral do tanque, Figuras 1, 5 e 7, é munida de umaparte macho 8 e de uma parte fêmea 26, mantidas vedadas poruma gaxeta 41. De preferência, a parte macho está sobre alateral da ilha, enquanto a parte fêmea está sobre alateral do tanque e é parte da conexão hidráulica 26descrita sobre a mesma.
As gaxetas 4 0 e 41 são de preferência anéis-em-0 deaba dupla. As partes finais fêmeas 7" e 26' das conexões devapor possuem uma borda interna alargada no formato de umcone invertido, que está situado além das referidas gaxetasquando a conexão está estabelecida.
A estrutura das gaxetas 4 0 e 41 e das bordas internas 7" e 26' formam um dispositivo de segurança hidráulico:sobre destacamento das partes fêmea das partes machorespectivas, quando o tanque for removido da ilha, ou ailha for removida da máquina, qualquer vapor residualpresente nos canos no tempo de remoção é direcionado parabaixo, com liberação progressiva e lenta, explorando aextensão da borda mais inferior das partes finais fêmea, afim de impedir o referido vapor residual de ser direcionadopara cima na direção da face do usuário.
C) Um circuito elétrico que inclui um conector na zona deconexão para a máquina, indicado nas Figuras 6, 7 comreferências 9 e 9' , e um micro-interruptor na base quealoja o tanque, indicado na Figura 8 com as referências 45,46 e 47. O conector 9, 9' conecta a ilha à máquina, emborao micro-interruptor 45, 46, 47 seja operado pelo peso dotanque. Desta forma um controle é implementado pela parteelétrica da máquina, relacionado a:
-presença da ilha, através do conector, que permiteconexão elétrica da ilha à máquina;
-a presença do tanque sobre a ilha, através do micro-interruptor, operado pelo peso do tanque.Se os resultados de ambos os controles forempositivos, o circuito de vapor da máquina é capacitado parafornecer vapor à ilha e em seguida ao tanque, econseqüentemente para ativar a operação da unidade devapor. Por outro lado, se mesmo apenas uma das duasverificações for negativa, a saída de vapor não écapacitada.
No exemplo não limitante ilustrado, o primeiroconector é composto de um conector macho 7 fixado à ilha 1,e um conector fêmea 7' fixado ao corpo da máquina.
O micro-interruptor compreende: uma projeção parabaixo 4 5 na conexão hidráulica 26 da base do tanque; umassento elevado 4 8 na base da plataforma 2 da ilha, na qualum embolo 46, com uma mola para ativar um interruptor 47,pode ser deslizado. O interruptor produz um contatoelétrico quando o embolo 4 6 é empurrado para baixo pelaprojeção 4 5 ao colocar o tanque sobre a plataforma. Deforma vantajosa, o assento elevado 4 8 impede qualquerlíquido residual sobre a plataforma de penetrar o assentodo embolo 46.
De preferência o assento elevado 4 8 na base é emformato de uma coroa circular dupla, e a projeção 4 5 sobrea base do tanque é também no formato de uma coroa circular.Deste modo o micro-interruptor 46, 47 é operado em qualquerposição angular do tanque sobre a base. Além disso, omicro-interruptor pode ser posicionado em qualquer ponto dacoroa circula. A ilha é também munida com LEDs 10 paraindicar a condição de operação, por exemplo, um LED verdepara ligado, um LED vermelho para desligado, por exemplo,quando o tanque for removido da ilha. Por exemplo, os LEDssão posicionados na base que aloja o tanque.
Com relação às Figuras 2 e 3, o tanque 4 para fazerespumar leite compreende:
uma base 20 para conexão com a plataforma dailha;
uma superfície lateral 21, vantajosamentecilíndrica no formato e transparente;
uma parte de cobertura superior 22, que incluiuma aba 23, um compartimento interno 24 onde o leite éemulsifiçado, e uma abertura de torneira 34 para despejar eadicionar leite;
um cano de saída de vapor 25 colocado dentro dotanque, no centro, e que está conectado entre a base 20 e ocompartimento interno 24 da parte superior do tanque. Aparte terminal inferior do mesmo compreende uma conexãohidráulica 26 para a conexão de vapor 8 da ilha, descritaanteriormente na mesma e
um cano para sucção de leite 27, colocado dentrodo tanque e conectado ao compartimento interno 24 da partesuperior, adequado para aspirar leite da base e despejá-lono compartimento.
Uma válvula 28, de preferência do tipo aba, é tambémalojada no compartimento interno 24 da parte superior dotanque, para entrada de ar de fora. Uma conexão hidráulica32 é criada entre o bocal de entrega de vapor 29 do cano deentrada 25, o cano para sucção do leite 27 e a referidaválvula 28. O vapor entregue pelo cano de saída cria umapressão a vácuo na conexão hidráulica que, através de umefeito Venturi, provoca a sucção do leite a partir da basedo tanque e de ar da parte de fora através da válvula. Oleite é emulsifiçado ao misturar-se com ar e aquecido pelovapor quente, obtendo-se desse modo leite aquecido eespumado que é enviado na direção da parte superior 33,para em seguir cair dentro do tanque através de um recesso30 no compartimento para conexão ao exterior do tanque.
O leite espumado tende a permanecer sobre asuperfície do leite no tanque, garantindo continuidade desucção do leite em estado líquido pelo cano de sucção apartir da base do tanque. Para utilizar o leite espumado otanque é removido do suporte sem esforço ou rotação e édespejado da torneira de saída.
O tanque pode também ser utilizado para aquecerbebidas. Se a bebida genérica é colocada no tanque ao invésde leite, a unidade de vapor que forma o objeto da invençãopode provocar o aquecimento da bebida. Esta é aspirada dabase do tanque por meio do cano de sucção 27 e trazida emcontato com o vapor entregue pelo bocal 29 do cano de saída25, que provoca aquecimento, para em seguida cair dentro dotanque através do recesso 30.
Variantes da modalidade não limitante descrita sãopossíveis, contudo sem se afastar do âmbito de proteção dapresente invenção, incluindo todas as modalidadesequivalentes para aqueles versados na técnica.
Por exemplo, com modificações dentro do alcancedaqueles versados na técnica, é possível produzir a conexãoda ilha de sustentação para a máquina de café na partelateral da última, ao invés de sobre a base. Os formatosdas respectivas conexões de vapor e elétricas devem seradequadamente substituídos, sem modificações à suasfunções.Em outra variante visível na Figura 9, a ilha desustentação pode ser conectada sobre a lateral do tanque emuma posição lateral inferior do tanque. A parte 2 da ilha édividida em duas partes 2' e 2" que são conectadas por umaconexão hidráulica adicional 92 do tipo macho-fêmea e poruma conexão elétrica adicional, não mostrada. As duaspartes 2' e 2" pode ser desconectadas e o tanque 4 pode serliberado da ilha, permanecendo conectado à parte 2" dailha, ou sem a referida parte.
Em uma variante adicional mostrada na Figura 10, emrelação à conexão hidráulica entre a base do tanque e ailha de sustentação já descrita com relação à Figura 5, aparte superior da parte macho 8 da conexão hidráulicacompreende uma cobertura 115 perfurada no centro, dentro daqual a parte de haste central 103 de uma válvula deestrangulamento 101 se move. Esta válvula também possui umaparte principal alargada 102 munida com orifícios na partesuperior, e um inchamento 104 na extremidade inferior.Quando o tanque é regularmente posicionado e conectado àilha, a parte principal 102 se choca contra a superfíciesuperior da parte fêmea 26 da conexão hidráulica, mantendoo inchamento 104 em uma posição que não obstrui a passagemde vapor dentro do cano interno na direção do tanque; ovapor passa através dos orifícios na parte principal 102.Quando, por outro lado, o tanque é removido, a pressão devapor residual no circuito hidráulico (saída de vapor éinterrompida pelo controle elétrico descrito anteriormentena mesma) empurra a válvula 101 para cima, de modo que oinchamento 104 se engate contra a cobertura 115, obstruindoo cano e impedindo a passagem de vapor. Isto forma umdispositivo de segurança adicional contra a emissão devapor na direção da pessoa que utiliza o tanque.
Em uma variante adicional visível na Figura 11, a aba23 da parte superior do tanque compreende um pino 111 sobreo qual a mesma pode girar para abrir, na parte oposta daabertura de torneira 34. Contudo, a abertura da aba não épossível quando a parte de cobertura superior 22 éposicionada corretamente dentro do tanque, à medida que aborda posterior da aba 23 se choca contra uma parte elevada112 da borda superior do tanque. Ao invés disso a aba 23poder abrir quando a parte superior 22 é removida dotanque. Isto propicia um dispositivo de segurança adicionalcontra a saída perigosa de vapor a partir da parte superiordo tanque na direção da pessoa utilizando o mesmo.
Além disso, a parte superiora 2 9 do cano de saída devapor 25 compreende um orifício lateral 113 posicionadoentre os dois inchamentos laterais da gaxeta tipo anel-em-0que garante a vedação da conexão hidráulica. Ao remover aparte superior 22, isto é progressivamente distanciado docano de saída 25, e o orifício lateral 113 permite aliberação de vapor residual em uma direção lateral dentrodo tanque, antes da conexão ter sido completamenteremovida. Isto propicia um dispositivo de segurançaadicional contra vazamento perigoso de vapor proveniente daparte superior do tanque na direção da pessoa queutilizando o mesmo.
Em uma variante adicional não mostrada nas figuras, aprimeira conexão de vapor sobre a lateral da máquina(7,7'), descrita com relação às Figuras 6 e 7, compreendeuma válvula de segurança do tipo expansão que no caso deentupimento do cano de vapor, e aumento conseqüente napressão de vapor além de certo limite (isto é, 0,35 MPa)desvia o fluxo de vapor por segurança, por exemplo, devolta na direção do reservatório de água da máquina.
As vantagens que se derivam da utilização da presenteinvenção são evidentes. Por exemplo:
- O tanque é separado da máquina de café e da ilha desustentação, pode ser removido e substituído conformedesejado sem exigir operações em elementos de trava eliberação.
Não existem circuitos elétricos ou hidráulicosdentro do tanque, sendo estes transferidos para a ilha desustentação.
- Não existem válvulas junto do cano de vapor que éinserido no tanque, como leite é emulsifiçado através doefeito Venturi. Desta forma, problemas relacionados aentupimento ou dificuldade de limpeza d cano de vapor sãoevitados.
- o tanque possui uma estrutura interna (cano devapor central, ausência de dispositivos elétricos e travasmecânicas) o que o torna completamente manobrável (pode sergirado conforme desejado quando está sobre a ilha) e fácilde lavar. Pode ser posicionado em qualquer ângulo e tambémvirado para dentro do suporte. Além disso, para preencher oleite no tanque é desnecessário removê-lo do suporte, ouremover a aba, à medida que pode ser preenchido através daabertura de torneira 34 para despejar o leite emulsifiçado;pode ser removido do assento sobre a ilha sem o auxílio debotões, mecanismos niveladores ou a desconexão de canosexternos secundários ou "voadores".- a unidade de vapor com objeto de fixação externa dainvenção é um elemento opcional que pode também serinstalada após a compra da máquina, ou do tipo "liga efunciona", isto é, que é automaticamente reconhecida eativada pela eletrônica da ferramenta doméstica.
A partir da descrição acima aqueles versados natécnica são capazes de realizar a invenção sem introduzirdetalhes de construção adicionais.