ES2276259T3 - Piston para una maquina automatica de infusion de bebidas. - Google Patents
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Abstract
Un pistón (11) de una máquina automática para la infusión de bebidas, tales como café y similares, teniendo el pistón - un cabezal de pistón (13a, 13b) dividido en dos piezas conectadas y axialmente móviles una respecto de la otra de modo que dichas dos piezas (13a, 13b) del pistón están adaptadas para acercarse la una a la otra cuando se aplica a dicho pistón (11) un empuje dirigido axialmente, - una junta anular (15) alojada entre esas dos piezas del pistón, caracterizada porque dicha junta anular (15, 115) comprende - un medio que se expande radialmente (15b, 115b) adaptado para expandirse radialmente cuando se aplica a dicha junta el empuje dirigido axialmente; - un medio de resistencia elástica (15a, 115b) adaptado para mantener dichas dos piezas (13a, 13b) del pistón separadas cuando no se aplica a dicha junta ningún empuje dirigido axialmente.
Description
Pistón para una máquina automática de infusión
de bebidas.
La presente invención se refiere al campo de las
máquinas automáticas de preparación de infusiones, en particular
para la preparación de café expreso, y más especialmente se refiere
a un pistón para la unidad de infusión de tal máquina.
Se sabe que para la preparación de café expreso
y otras bebidas, se utilizan máquinas automáticas que contienen
internamente un grupo de componentes que permiten a un operario,
con sólo pulsar un botón, hacer que la máquina realice una serie de
operaciones, en una secuencia predeterminada, hasta que la infusión
de café expreso se vierte directamente en una taza. Esencialmente,
tales operaciones son: la moledura de la cantidad exacta de granos
de café, la acumulación de café en polvo molido en la cámara
adecuada, la compactación y compresión del café en polvo hasta
formar una "tableta" con la compactación y el tamaño
predeterminado, el envío de un flujo de agua dosificado a una
temperatura predeterminada a través de dicha tableta, la recogida y
envío de la infusión de café corriente abajo de la tableta en polvo
hacia un grupo de conductos y desde dichos conductos hacia la taza
y la expulsión de la tableta en polvo gastada a un contenedor
apropiado.
El desgaste mecánico y térmico de los
componentes de tal máquina soportado durante el ciclo de
operaciones se vuelve más intenso por la agresividad extrema, desde
el punto de vista químico y mecánico, del café en polvo que se
obtiene de moler los granos.
Desde el punto de vista químico, efectivamente
se sabe que, durante el ciclo de operaciones, se liberan
espontáneamente las sustancias oleaginosas que contiene el café
tostado, debido principalmente a las altas temperaturas que se
requieren para producir y mantener a aproximadamente 90°C el agua
necesaria para la descarga. Desde el punto de vista mecánico, como
se sabe, la agresividad del café en polvo molido es alta como
consecuencia de la dureza del grano tostado y la granulometría de
una moledura muy fina.
Por lo tanto, las máquinas automáticas para la
preparación de café expreso están sometidas a operaciones de
mantenimiento periódicas, con la reparación y sustitución de las
piezas gastadas.
Se han adoptado distintas soluciones en la
técnica para contrastar la agresividad mencionada previamente,
mediante la selección de materiales más resistentes y/o mediante
diversos tratamientos de las superficies, capaces de proteger las
superficies que están en contacto con el café en polvo.
Por el contrario, las mayores dificultades se
han experimentado al tratar el problema de la abrasividad del café
en polvo, especialmente en lo que respecta a aquellos componentes
que sirven para garantizar una estanqueidad hidráulica perfecta en
las diferentes operaciones durante la infusión del café en polvo y
que, por lo tanto, sirven para mantener su integridad mecánica.
Entre esos componentes, tiene una importancia
especial la junta montada en los pistones que sirven para compactar
la tableta de café molido, para comprimirla en la cámara de
infusión, para mantener una estanqueidad constante de la cámara
mientras se bombea el agua caliente presurizada para la infusión de
café y, por último, para transportar la tableta gastada hacia fuera
de la cámara de infusión para su evacuación.
En lo que se refiere a la Fig. 1, se muestra una
unidad de infusión de una cafetera de la técnica anterior, como se
describe por ejemplo en el documento
EP-A-1260166. Dicha unidad de
infusión, generalmente indicada mediante el número de referencia
71, comprende una cámara que se mueve horizontalmente 73, que se
desliza sobre las guías 75 y que es impulsada por un eje roscado
77. La cámara tiene una cavidad interna 79, destinada a recibir la
dosis de café en polvo u otra sustancia en polvo. Un primer pistón
81a, que también se mueve horizontalmente, y un segundo pistón fijo
81b, orientado hacia el primer pistón, coopera con dicha cámara
móvil 73. Dicha cámara móvil 73 tiene conductos 83 para introducir
el café en polvo u otra sustancia en polvo en la cavidad 79.
Asimismo, el pistón móvil 81a está montado de forma deslizante
sobre las guías y está impulsado por un eje 85 que coopera con un
eje 77 que impulsa la cámara móvil 73, de manera que la cámara móvil
73 y el pistón móvil 81a se trasladan simultáneamente en
direcciones opuestas. El pistón móvil 81a tiene un cabezal 87a, que
puede colocarse en la cámara de infusión 73. La estanqueidad
hidráulica entre dicho cabezal y dicha cámara está garantizada por
una junta tórica 89a. Dicho cabezal 87a está equipado en su extremo
libre con un filtro en forma de disco 91a para el café y tiene un
conducto axial 26 para introducir agua caliente, suministrado a
través de tubos no mostrados. El pistón fijo 81b tiene un cabezal
87b equipado con un filtro en forma de disco 91b para el café y una
junta tórica 89b para la estanqueidad hidráulica con la cámara de
infusión 73. El pistón está integrado con una varilla 93 que tiene
un conducto axial destinado a transportar la infusión preparada
hacia fuera de la unidad de infusión 71.
Durante el ciclo de operaciones de la unidad de
infusión, la cámara 73 y el pistón móvil 81a se trasladan una con
respecto al otro con el fin de pasar de una fase de carga de café
en polvo a una fase de compresión e infusión y de esta última a una
fase de expulsión del café utilizado. En la fase de carga, la
cámara móvil 73 y el pistón móvil 81a están en tal posición que la
cavidad 79 forma una cámara de infusión cerrada por los cabezales
87a, 87b de pistones 81a, 81b, y la dosis de café en polvo puede
introducirse a través de los conductos 83. Una vez que se ha
introducido la dosis de café deseada, se realiza la fase de
compactación y compresión del café en polvo, por los ejes de
accionamiento 77, 85, de modo que dicha cámara 73 y dicho pistón
móvil 81a se trasladan hasta tal punto que los cabezales 87a, 87b
se llevan hasta la mínima distancia posible, comprimiendo dicho
polvo entre dichos cabezales. En tales condiciones, la máquina está
preparada para la introducción de agua de infusión. El agua
caliente se introduce en la cavidad 79 a través del filtro 91a y, a
continuación, la infusión fluye a través del filtro 91b. Al final
del tiempo de percolación, los ejes 77, 85 se accionan de nuevo,
pero en direcciones inversas con respecto a la fase de compresión,
separando de ese modo los cabezales 87a, 87b de los pistones.
Cuando los ejes 77, 85 alcanzan el final de ese nuevo
desplazamiento, la unidad de infusión 71 está en el estado de
expulsión del café, en la que la cavidad 79 está abierta en el lado
si el pistón móvil 81a y el café usado se expulsan gracias al
empuje del pistón fijo 81b debido al movimiento hacia atrás de la
cámara móvil 73 hacia dicho pistón fijo 81b.
Se han desarrollado varias soluciones en el
pasado para limitar el desgaste de la junta tórica, en particular
en el pistón que se mueve hacia dentro y hacia fuera de la cámara
de infusión en cada ciclo de operaciones.
De acuerdo con las soluciones de la técnica
anterior, el cabezal del pistón está formado por dos piezas y la
junta tórica está ubicada entre dichas piezas, de modo que sólo
cuando se acercan las dos piezas del pistón tiene lugar una
expansión de la junta tórica de modo que la junta tórica se adhiere
de forma estanca a la pared de la cámara de infusión.
Ejemplos de tales soluciones pueden encontrarse
en CH570145, EP0608805 y FR2202668.
Otro ejemplo de un pistón de dos piezas de
acuerdo con la técnica anterior se indica mediante un número de
referencia 51 en la Fig. 2.
En el ejemplo ilustrado, el pistón 51 tiene un
cabezal dividido en dos piezas 53a, 53b que se mantienen unidas por
tornillos de fijación 55. Hay un resorte 57 ubicado entre las dos
piezas del pistón a fin de mantener separadas las dos piezas 53a,
53b del pistón y permitir que se acerquen una a otra sólo cuando la
fuerza de compresión ejercida por el pistón en el café en polvo
supere la resistencia elástica del resorte. Hay una junta tórica 59
situada entre las dos piezas 53a, 53b del pistón en una ranura
anular definida por un tope cilíndrico interno y dos topes cónicos
opuestos. Cuando el pistón está en estado de reposo, la junta
tórica 59 se estriba en el tope cilíndrico 59 y tiene una
circunferencia externa con el mismo diámetro sustancialmente que el
pistón 51. Cuando las dos piezas del pistón se mueven acercándose la
una a la otra, los dos topes cónicos opuestos hacen que la junta
tórica 59 se expanda hacia el exterior y presione contra la pared
de la cámara de infusión.
En otro campo técnico, la patente americana
US_3.287.022 describe unas juntas que tienen una sección
transversal en forma de T o una sección transversal aproximadamente
triangular. Las juntas conocidas hechas de material elástico se
mantienen en su sitio mediante elementos de soporte rígidos de una
carcasa de válvula y se apoyan contra la superficie de elementos
axialmente móviles dentro de la carcasa.
Las soluciones de la técnica anterior tienen una
serie de desventajas.
En primer lugar, la construcción del cabezal del
pistón mediante el uso de una pluralidad de piezas telescópicas
provoca un aumento del número de componentes y requiere el uso de
juntas adicionales para garantizar la estanqueidad hidráulica entre
tales componentes, con el fin de evitar filtraciones en el
pistón.
Además, las disposiciones propuestas no evitan
que todos o parte de los componentes individuales soporten el
contacto con el agua durante la fase de infusión y, en
consecuencia, soporten una deposición continua de sustancias
oleaginosas liberadas por el café en polvo. Con un uso continuo, la
acumulación constante de dichas sustancias implica una mayor
fricción entre las piezas individuales, lo que puede derivar en el
bloqueo del sistema y los consecuentes daños de la junta tórica,
hasta que se rompe por completo.
Es el objeto principal de la presente invención
solventar las desventajas previas, fabricando un pistón para una
máquina de infusión de bebidas que tenga una construcción simple
con un número de componentes limitado.
Es otro objeto de la presente invención fabricar
un pistón en el que se reduzca el desgaste tanto de las piezas
mecánicas del pistón como de la junta de sellado asociada a
ellas.
Es un objeto adicional de la presente invención
fabricar un pistón para una unidad de infusión en la que los
componentes estén protegidos de filtraciones de agua de infusión,
de modo que se evite la acumulación de sustancias oleaginosas
liberadas por el café en polvo.
Los anteriores y otros objetos se logran
mediante un pistón para una unidad de infusión de una cafetera tal
y como se reivindica en las reivindicaciones anexas.
De acuerdo con la invención, los objetos
anteriores se logran mediante el uso de una junta simple que
garantice la estanqueidad entre el pistón y la pared interna de la
cámara de infusión durante las fases de compresión e infusión de la
tableta de café y que, al mismo tiempo, opone una resistencia
elástica al movimiento relativo de las dos piezas del pistón,
manteniéndolas separadas cuando el pistón no está comprimido contra
el café en polvo.
De ese modo, es posible evitar el uso de
resortes entre tales elementos, con lo que se simplifica la
estructura del pistón.
De forma ventajosa, de acuerdo con la invención,
dicha junta garantiza además la estanqueidad entre las dos piezas
del pistón durante todo el ciclo de operaciones de la unidad de
infusión, así como durante los periodos en los que dicha unidad no
funciona.
Gracias a tal junta, puede evitarse, por lo
tanto, el uso de juntas herméticas adicionales, con lo que se
reduce el número de componentes.
De forma ventajosa, dicha junta soporta una
fuerte compresión sólo durante las fases de compresión e infusión
de la tableta de café, mientras que durante las fases restantes del
ciclo de operaciones de la unidad de infusión, así como durante los
periodos en los que dicha unidad no está operativa, la única fuerza
que dicha junta soporta es la ligera compresión necesaria para
garantizar la estanqueidad entre los componentes del pistón, de modo
que el desgaste de dicha junta se reduce significativamente.
Una forma de realización del pistón para una
unidad de infusión de acuerdo con la invención se describirá ahora
mediante un ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos
adjuntos, en los que:
Las Fig. 1 y 2 son vistas en sección
longitudinales de una unidad de infusión y un pistón,
respectivamente, de acuerdo con la técnica anterior;
Las Figs. 3a y 3b son vistas en sección en
perspectiva de un pistón de acuerdo con la invención, en estado de
reposo y compresión, respectivamente;
La Fig. 4 es una vista en perspectiva del pistón
mostrado en la Fig. 3a, de acuerdo con una variante de forma de
realización.
Con respecto a las Figs. 3a y 3b, se muestra un
pistón 11 de una máquina automática para la infusión de bebidas,
por ejemplo para hacer café expreso, donde el pisón comprende un
cabezal de pistón dividido en dos piezas 13a, 13b, conectadas una a
la otra y que se desplazan axialmente una con respecto de la
otra.
Una junta anular 15 está situada entre las dos
piezas del pistón y se expande radialmente cuando se aplica a dicho
pistón 11 un empuje axial como para hacer que dichas dos piezas 13a,
13b del pistón se acerquen la una a la otra.
De forma ventajosa, de acuerdo con la invención,
la resistencia elástica de dicha junta 15 mantiene dichas dos
piezas 13a, 13b del pistón separadas cuando no se aplica a dicho
pistón 11 ningún empuje axial, sin la necesidad de proporcionar un
resorte ni ningún otro medio elástico entre dichas dos piezas del
pistón.
De acuerdo con la invención, cuando no se aplica
ningún empuje axial a dicho pistón 11, dicha junta 15 se estriba
dentro del diámetro de dichas dos piezas 13a, 13b del pistón (Fig.
3a). Por el contrario, cuando se aplica un empuje axial a dicho
pistón 11 con el fin de hacer que dichas dos piezas 13a, 13b del
pistón se acerque la una a la otra, dicha junta se proyecta hacia
fuera de dicho diámetro (Fig. 3b).
De ese modo, la estanqueidad de la junta 15
contra la pared interna 25 de la cámara de infusión 27 se garantiza
cuando el pistón ejerce una compresión en el café en polvo y el
pistón puede moverse hacia dentro y hacia fuera de la cámara 27 y
deslizarse dentro de esta última sin ningún rozamiento de la junta
15 contra la pared 25 de dicha cámara de infusión.
Siempre de acuerdo con la invención, la junta 15
garantiza la estanqueidad del líquido entre las dos dichas piezas
13a, 13b del pistón cuando dicho pistón está en estado de reposo,
es decir, no está sometido a un empuje axial, y cuando dicho pistón
ejerce una compresión en el polvo del que se extrae la infusión, es
decir, cuando el pistón está sometido a un empuje axial que hace
que dichas dos piezas 13a, 13b se acerquen la una a la otra.
De acuerdo con la invención, se forma una
superficie de apoyo circunferencial 17 que recibe dicha junta
anular 15 entre las dos dichas piezas 13a, 13b del pistón. Una zona
interna 17a, destinada a retener y comprimir axialmente la junta
15, y una zona externa 17b, que comunica con dicha zona interna 17a
y destinada a permitir la expansión radial de la junta 15 hasta el
exterior del pistón 11, se definen en dicha superficie de apoyo
17.
Preferentemente, la superficie de apoyo 17 tiene
una sección en T, en la que la barra transversal de la "T" y
el vástago de la "T" corresponden a dichas zonas internas y
externas 17a, 17b, respectivamente. De forma correspondiente, dicha
junta 15 tiene también una sección en T, en donde la parte interna
15a, correspondiente a la barra transversal de la "T", se aloja
en dicha zona interna 17a de dicha superficie de apoyo 17, y la
parte externa 15b, correspondiente al vástago de la "T", se
aloja en dicha zona externa 17b de dicha superficie de apoyo 17 y
puede expandirse radial y libremente hacia el exterior de dicha
superficie de apoyo 17 cuando dicha junta 15 se comprime
axialmente.
Preferentemente, además, las tolerancias entre
las paredes de la zona interna 17a y la junta 15 están tan
determinadas que la parte más interior 15a de dicha junta está
sometida a una compresión axial más fuerte, mientras que la parte
exterior 15b soporta una fuerza menor, para facilitar su expansión
radial hacia fuera, es decir, hacia la pared 25 de la cámara de
infusión 27. Sin embargo, la superficie de apoyo 17 podría incluso
hacerse de modo que dicha junta 15 se comprima axialmente de manera
uniforme, sin afectar con ello al buen funcionamiento del pistón de
acuerdo con la invención.
En la forma de realización ilustrada, dichas dos
piezas 13a, 13b del pistón comprimen una primera pieza exterior 13a
del pistón destinada a comprimir el polvo para la infusión de dicha
bebida, y una segunda pieza interior 13b del pistón. Dicha segunda
pieza 13b del pistón, a su vez, comprime una cavidad axial 19 que
recibe una parte 21 de dicha primera pieza 13a del pistón. Dicha
parte del pistón 21 se desliza en dicha cavidad axial 19 cuando se
ejerce un empuje axial sobre el pistón, es decir, durante la fase de
compresión del polvo de la bebida, por ejemplo, café en polvo, y
cuando se libera dicho empuje, es decir, en la fase en la que el
pistón se aleja de la cámara de infusión.
De acuerdo con la invención, dichas dos piezas
13a, 13b del pistón se mantienen separadas sólo gracias a dicha
junta 15 y dichas dos piezas 13a, 13b del pistón se mantienen
siempre separadas espacialmente durante todo el ciclo de
operaciones del pistón.
Con respecto a una cafetera, la operación del
pistón de acuerdo con la invención es la siguiente.
Cuando se solicita una entrega de café, después
de una fase de carga inicial en la cámara de infusión 27, gracias
al desplazamiento relativo de la cámara de infusión 27 y el pistón
11, el pistón 11 comienza a penetrar en la cámara 27, y recoge el
café en polvo y lo compacta hasta un punto en el que comienza la
fase de compresión de la tableta formada por dicho polvo. Al
continuar el empuje, las piezas 13a, 13b del pistón tienden a
acercarse la una a la otra, superando la resistencia elástica de la
junta 15. Como resultado de ese movimiento, la junta 15 está hecha
para expandirse en la única dirección posible, es decir, en
dirección radial hacia el exterior de la superficie de apoyo 17,
hacia la pared 25 de la cámara de infusión 27, hasta que entra en
contacto con dicha pared. De tal manera, dicha junta 15 garantiza
la estanqueidad hidráulica entre el pistón 11 y la pared 25 de
dicha cámara de infusión 27 siempre que la junta soporta la
compresión entre dichas dos piezas 13a, 13b del pistón.
Una vez terminada la fase de infusión, el
desplazamiento relativo del pistón 11 y la cámara de infusión 27
vuelve a llevar al pistón 11 al estado de reposo, y la fuerza
elástica debida a una expansión axial de la junta 15 aleja de nuevo
las dos piezas 13a, 13b del pistón una de la otra. La junta 15
vuelve a la superficie de apoyo 17 y toma de nuevo un diámetro al
de la cavidad interna de la cámara 27 y sustancialmente idéntica a
la del pistón 11.
Preferentemente, de acuerdo con la invención,
cuando se aplica el máximo empuje axial al pistón, es decir, en el
extremo de la fase de compresión del polvo del que se obtendrá la
infusión de la bebida, una base 21a de una pieza 13a del pistón 11
no se apoya contra el fondo 19a de la cavidad 19 en una pieza 13b
del pistón 11, sino que permanece siempre separada de él. Tal
característica permite recuperar el desgaste de la junta 15 que
inevitablemente se produce con el tiempo. Sin embargo, es posible
hacer que la base 21a entre en contacto con el fondo 19a de la
cavidad 19 durante la compresión de la junta 15, sin que ello
afecte al buen funcionamiento del pistón de acuerdo con la
invención.
De forma ventajosa, de acuerdo con la invención,
la junta 15, además de garantizar la estanqueidad entre el pistón
11 y la pared 25 de la cámara de infusión 27 mientras el pistón
está comprimiendo el polvo de la bebida, garantiza también la
estanqueidad entre las piezas 13a, 13b que forman el cabezal del
pistón 11. Dicha segunda función de sellado se ejerce no sólo
durante las fases de compresión e infusión, sino también durante
todo el ciclo operativo de la unidad de infusión, así como durante
los periodos en los que dicha unidad no está operativa. De este
modo, puede prescindirse del uso de juntas internas adicionales y
simplificarse la estructura del pistón.
De forma ventajosa, además, la única fuerza que
soporta la junta 15 mientras el pistón está en estado de reposo es
la ligera compresión necesaria para garantizar la estanqueidad
entre las piezas 13a, 13b del pistón. En consecuencia, el desgaste
de dicha junta se reduce significativamente.
En la forma de realización ilustrada, dicha
ligera compresión permanente se obtiene a través de un medio de
conexión 14 (por ejemplo, un tornillo) que atraviesa la perforación
axial central 12a, 12b formada en ambas piezas 13a, 13b del pistón.
Dicho tornillo 14 permite mantener conectadas las dos piezas del
pistón al tiempo que se mantiene una ligera compresión en la junta
15.
Resulta claro por la descripción anterior que la
superficie de apoyo de la junta 15 y la propia junta 15 pueden
tener una forma en sección transversal diferente de la descrita,
siempre que dicha junta 15 contraste elásticamente el acercamiento
de dichas piezas 13a, 13b del pistón y siempre que la misma junta,
cuando se somete a suficiente compresión para causar su deformación,
pueda expandir el pistón exterior 11, hacia la pared de la cámara
de infusión 27.
En una variante de forma de realización de la
invención, mostrada en la Fig. 4, el pistón 111 tiene una
superficie de apoyo 117 para la junta 115 entre las piezas 113a,
113b. Esa superficie de apoyo tiene una zona interna 117a con un
perfil en forma de C y una zona externa 117b con un perfil
trapezoidal rectangular unido a lo largo de su lado menor con la
sección en forma de C de dicha zona interna 117a. Además, se
proporcionan dos proyecciones circunferenciales opuestas 118 entre
dicha zona interna 117a y dicha zona externa 117b, donde las
proyecciones se extienden axialmente entre dichas dos zonas de la
superficie de apoyo 117 para mantener dicha junta 115 en dicha
superficie de apoyo.
En consecuencia, dicha junta 115 tiene una parte
interna 115a alojada en dicha zona interna 117a de dicha superficie
de apoyo 117, y una parte externa 115b alojada en dicha zona externa
117b de dicha superficie de apoyo 117. La última parte 115b puede
expandirse radial y libremente hacia fuera de dicha superficie de
apoyo 117 cuando dicha junta 115 se comprime axialmente.
Además, de forma ventajosa, dicha parte externa
115b de dicha junta 115 tiene una superficie convexa para mejorar
la estanqueidad contra la pared interna 25 de la cámara de infusión
27.
El pistón mostrado en la Fig. 4 es un pistón de
infusión, es decir, está equipado con un conducto axial 120a, 120b
que permite el paso de líquido, normalmente agua, destinado a la
infusión de la bebida. De forma similar, el pistón ilustrado podría
incluso emplearse como pistón de contraste en el que el conducto
axial 120a, 120b está destinado a permitir el paso de la bebida, por
ejemplo, café expreso, obtenida como resultado de la infusión.
El pistón de acuerdo con la invención podría
incluso ser un pistón ciego, es decir, sin el conducto para el paso
de líquido, si se suministra tal conducto, por ejemplo, en la
propia cámara de infusión.
El pistón de acuerdo con la invención puede
emplearse de forma ventajosa en una cafetera u otras máquinas de
preparación de bebidas, equipadas con una cámara de infusión que
funcione horizontal o verticalmente. Puede utilizarse tanto en
máquinas equipadas con un pistón fijo en una cámara de infusión
móvil que se desplaza con respecto del pistón como en máquinas
equipadas con una cámara de infusión fija dentro de la cual se
desliza un pistón móvil.
Resulta claro que la descripción anterior se
proporciona únicamente a modo de ejemplo no limitante y que son
posibles cambios y modificaciones sin salirse del alcance de las
reivindicaciones.
Claims (20)
1. Un pistón (11) de una máquina automática para
la infusión de bebidas, tales como café y similares, teniendo el
pistón
- -
- un cabezal de pistón (13a, 13b) dividido en dos piezas conectadas y axialmente móviles una respecto de la otra de modo que dichas dos piezas (13a, 13b) del pistón están adaptadas para acercarse la una a la otra cuando se aplica a dicho pistón (11) un empuje dirigido axialmente,
- -
- una junta anular (15) alojada entre esas dos piezas del pistón, caracterizada porque dicha junta anular (15, 115) comprende
- -
- un medio que se expande radialmente (15b, 115b) adaptado para expandirse radialmente cuando se aplica a dicha junta el empuje dirigido axialmente;
- -
- un medio de resistencia elástica (15a, 115b) adaptado para mantener dichas dos piezas (13a, 13b) del pistón separadas cuando no se aplica a dicha junta ningún empuje dirigido axialmente.
2. Un pistón según la reivindicación 1, en el
que, cuando no se aplica a dicho pistón (11) ningún empuje axial,
dicho medio que se expande radialmente (15b) de dicha junta (15) se
estriba dentro del diámetro de dichas dos piezas (13a, 13b) del
pistón y, cuando se aplica a dicho pistón (11) un empuje axial para
causar que dichas dos piezas (13a, 13b) del pistón se acerquen la
una a la otra, dicho medio que se expande radialmente (15b) de
dicha junta se proyecta hacia fuera de dicho diámetro.
3. Un pistón según la reivindicación 1, en el
que dicha junta (15) garantiza la estanqueidad del líquido entre
dichas dos piezas (13a, 13b) del pistón cuando dicho pistón está en
estado de reposo, es decir, no está sometido a un empuje axial y
cuando dicho pistón aplica una compresión al polvo del que se va a
extraer la infusión, es decir, el pistón está sometido a un empuje
axial que hace que dichas dos piezas (13a, 13b) del pistón se
acerquen la una a la otra.
4. Un pistón según la reivindicación 3, en el
que se forma una superficie de apoyo circunferencial (17) que
recibe dicha junta anular (15) entre dichas dos piezas del pistón,
teniendo dicha superficie de apoyo una zona interna (17a),
destinada a retener y comprimir axialmente dicho medio de
resistencia elástica (15a) de dicha junta (15), y una zona externa
(17b), que se comunica con dicha zona interna y destinada a
permitir la expansión radial hacia fuera del medio que se expande
radialmente (15b) de dicha junta (15).
5. Un pistón según la reivindicación 4, en el
que dicha superficie de apoyo (17) tiene una sección en forma de T,
y en la que la barra transversal de la "T" corresponde a dicha
zona interna (17a) y el vástago de la "T" corresponde a la
zona externa (17b).
6. Un pistón según la reivindicación 5, en el
que dicha junta (15) tiene una sección en forma de "T", y en
la que el medio de resistencia elástica (15a), correspondiente a la
barra transversal de la "T", se aloja en dicha zona interna
(17a) de dicha superficie de apoyo (17), y el medio que se expande
radialmente (15b), correspondiente al vástago de la "T", se
aloja en dicha zona externa (17b) de dicha superficie de apoyo (17)
y puede expandirse libremente hacia el exterior de dicha superficie
de apoyo (17) cuando dicha junta (15) se comprime axialmente por
dicho empuje dirigido axialmente.
7. Un pistón según la reivindicación 4, en el
que dicha zona interna (117a) tiene un perfil en forma de C yen el
que dicha zona externa (117b) tiene un perfil de trapezoide
rectangular unido a lo largo de su lado menor con la sección en
forma de C de dicha zona interna, proporcionándose además dos
proyecciones circunferenciales opuestas (118), que se extienden
axialmente para mantener dicha junta (115) en dicha superficie de
apoyo (117) entre dicha zona interna y dicha zona externa.
8. Un pistón según la reivindicación 7, en el
que dicha junta (115) tiene el medio de resistencia elástica (115a)
alojado en dicha zona interna (117a) de dicha superficie de apoyo
(117), y el medio que se expande radialmente (115b) alojado en
dicha zona externa (117b) de dicha superficie de apoyo (117) y que
se expande radial y libremente hacia fuera de la superficie de
apoyo (117) cuando dicha junta (115) se comprime axialmente por
dicho empuje dirigido axialmen-
te.
te.
9. Un pistón según la reivindicación 8, en el
que dicho medio que se expande radialmente (115b) de dicha junta
(115) tiene una superficie convexa.
10. Un pistón según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dichas dos piezas (13a,
13b) del pistón comprimen una primera pieza exterior (13a) del
pistón destinada a comprimir el polvo para la infusión de dicha
bebida, y una segunda pieza interior (13b) del pistón, comprimiendo
dicha segunda pieza (13b) del pistón una cavidad axial (19) que
recibe una parte (21) de dicha primera pieza (13a) de pistón,
deslizándose dicha parte del pistón (21) en dicha cavidad axial (19)
cuando dichas dos piezas (13a, 13b) del pistón están hechas para
deslizarse una con respecto de la otra.
11. Un pistón según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dichas dos piezas (13a,
13b) del pistón se mantienen separadas solamente por dicha junta
(15).
12. Un pistón según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dichas dos piezas (13a,
13b) del pistón se mantienen siempre separadas axialmente durante
el ciclo de operaciones del pistón.
13. Un pistón según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicho pistón tiene un
conducto axial (12a, 120b) que permite el paso de líquido destinado
a la infusión de dicha bebida.
14. Un pistón según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicho pistón está equipado
con un conducto axial (120a, 120b) que permite el paso de dicha
bebida obtenida como resultado de la infusión.
15. Un pistón según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha bebida es café.
16. Una unidad de infusión para una máquina
automática para la infusión de bebidas, como café y similares, que
comprende una cámara de infusión (27) y al menos un pistón (11) que
coopera con dicha cámara para comprimir dentro de ella el polvo del
que se extraerá dicha bebida mediante la infusión de un líquido,
moviéndose dicha cámara (27) y dicho pistón (11) una con respecto
del otro, caracterizada porque dicho pistón (11) se obtiene
de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la
15.
17. Una unidad de infusión según la
reivindicación 16, en la que dicha junta anular (15) del pistón
ejerce una estanqueidad radial contra la pared interna de dicha
cámara (27) cuando se aplica una fuerza axial a dicho pistón para
comprimir dicho polvo, siendo dicha fuerza axial suficiente para
acercar dichas dos piezas del pistón.
18. Una máquina automática para la infusión de
bebidas, que comprende una unidad de infusión provista de una
cámara de infusión (27) y al menos un pistón (11) que coopera con
dicha cámara para comprimir dentro de ella el polvo del que se
extraerá dicha bebida mediante la infusión de un líquido, siendo
dicha cámara y dicho pistón móviles una con respecto del otro,
caracterizada porque dicho pistón (11) se obtiene de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 14.
19. Una máquina para la infusión de bebidas
según la reivindicación 18, en la que dicha bebida es café.
20. Un procedimiento para obtener estanqueidad
radial entre un pistón (1) de una máquina para la infusión de
bebidas y la cámara de infusión correspondiente, que comprende las
etapas de:
- -
- proporcionar en dicho pistón un cabezal del pistón (13a, 13b) dividido en dos piezas conectadas y axialmente móviles una con respecto de la otra de modo que dichas dos piezas (13a, 13b) del pistón se acercan la una a la otra cuando se aplica a dicho pistón (11) un empuje dirigido axialmente;
- -
- disponer entre dichas dos piezas del pistón una junta anular (15) caracterizada por la etapa de
- -
- configurar dicha junta anular (15, 115) con un medio que se expande radialmente (15b, 115b) adaptado para expandirse radialmente cuando se aplica a dicha junta (15, 3, 15) un empuje dirigido axialmente y un medio de resistencia elástica (15a, 115a) adaptado para mantener dichas piezas (13a, 13b) del pistón separadas cuando no se aplica a dicha junta ningún empuje dirigido axialmente.
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