ES2293389T3 - Aparato movil o portatil con suministro de gas a presion para la preparacion de bebidas o productos similares. - Google Patents

Abstract

Aparato móvil o portátil para la preparación de bebidas comprendiendo: - un módulo (10) para distribuir una bebida mediante el suministro de un líquido a presión, - un depósito de alimentación del líquido (7) de capacidad suficiente para suministrar al módulo diversos volúmenes de líquido para suministrar repetidamente más de una bebida, - medios de presurización adecuados para suministrar al módulo líquido a presión, - una cámara de alimentación del líquido (8), la capacidad de la cual es varias veces menor que la capacidad del depósito; dicha cámara estando dispuesta, en una configuración de llenado, para comunicarse con el depósito a fin de ser llenada con líquido y, dicha cámara estando dispuesta, en una configuración de alimentación del módulo, para comunicarse con los medios de presurización a fin de presurizar el líquido en la cámara y de inyectar líquido a presión en el interior del módulo y permitir de ese modo distribuir el líquido a través del módulo, caracterizado porque los medios de presurización (65) comprenden por lo menos una reserva autónoma de gas a presión (650), en el que la configuración de alimentación del módulo, el gas entra en contacto directo con el líquido presente en la cámara mientras el depósito permanece aislado de la presión con respecto a la cámara, es decir que el líquido presente en el depósito no está sometido a la presión de gas ejercida en la cámara, y porque comprende medios de válvula (15) que son móviles en por lo menos dos posiciones para actuar, a) en una posición de llenado de la cámara, colocar la cámara en la configuración de llenado, y b) en la posición de alimentación del módulo por la cámara, para permitir la extracción de la porción en el módulo de extracción, en el que la cámara (8) está conectada a la tubería de alimentación de gas (901) de la reserva autónoma de gas a presión (650).

Description

Aparato móvil o portátil con suministro de gas a presión para la preparación de bebidas o productos similares.

La presente invención se refiere a un aparato para la preparación de bebidas o bien otros productos similares utilizando una sustancia alimenticia. La invención más precisamente se refiere a máquinas dispensadoras, tales como máquinas de café móviles o portátiles.

Los aparatos para la preparación de bebidas del tipo de máquina de café que utilizan porciones previamente empaquetadas o no empaquetadas de una sustancia alimenticia están muy extendidas entre las personas individuales así como en los municipios, centros comerciales y empresas. El principio de la preparación se basa en la extracción de porciones de la sustancia mediante el paso a través de esta sustancia de una cantidad de líquido frío o caliente bajo alta presión, típicamente una presión por encima de la presión atmosférica. Las porciones previamente empaquetadas pueden ser cápsulas parcialmente rígidas, o también bolsas flexibles, las cuales están herméticamente cerradas o parcialmente abiertas, o también un filtro de dosificación.

Un ejemplo de una cápsula se describe en la patente EP 0 512 468 B1. Un ejemplo de una bolsa se describe en la patente EP 0 602 203 B1.

Los sistemas de extracción de este tipo tienen muchas ventajas. Por una parte, los paquetes individuales son fáciles de utilizar y no requieren la dosificación del café o bien de otras sustancias en la máquina. El usuario coloca una cápsula, una dosis de café molido o bien otras porciones en la máquina, entonces presiona un botón para iniciar la extracción. Por otra parte, los paquetes individuales están dosificados para suministrar una bebida, como por ejemplo un café, que tenga las características deseadas tales como una naturaleza, sabor, espuma suficientes o bien otros atributos importantes. Cuando son impermeables, generalmente conservan mejor por lo tanto la frescura de la sustancia hasta el momento de la extracción. Finalmente, las condiciones de preparación, tales como la temperatura, presión y tiempo de extracción se pueden controlar mejor, garantizando de ese modo al usuario una calidad relativamente controlada y constante.

Un ejemplo de un procedimiento de extracción se describe en la patente EP 0 512 470 B1.

Para extraer una bebida bajo presión de estas porciones, de la cápsula o de otro tipo, es necesario utilizar una bomba de agua relativamente potente tal como por ejemplo un compresor eléctrico. Estas bombas utilizan la alimentación de la red de energía eléctrica. Son también bastante ruidosas durante la extracción.

Por lo tanto resulta difícil mover estos aparatos de preparación, tal como por ejemplo en una carretilla o simplemente transportándolos. De hecho, sería una ventaja hacer posible que estos aparatos fueran más móviles de modo que ofrecieran bebidas en medios de locomoción tales como rehenes, aviones, o en ciertos lugares tales como cines, teatros, y también en lugares públicos tales como playas, parques, piscinas y otros lugares públicos o privados.

La solicitud de patente WO 99/02081 propone una máquina de café, con más precisión una máquina móvil, en la cual la presión requerida para extraer el café molido es generada por aire comprimido. El agua para la preparación del café se mantiene en un recipiente térmicamente aislado. El agua se puede calentar mediante elementos calefactores eléctricos. Esta solución ofrece la ventaja de la producción de la presión de extracción por medios incorporados, tales como un cilindro de gas, instalado por debajo de la máquina. La máquina se puede instalar en una carretilla con el cilindro de gas instalado en un compartimiento de la carretilla provisto para este propósito.

Sin embargo, un dispositivo de este tipo presenta ciertas desventajas. De hecho, en esta invención, el gas del cilindro comunica directamente con el depósito de agua caliente. Esto significa que el volumen completo del depósito se mantiene bajo presión constante, del orden de varios bar.

Por lo tanto es necesario proporcionar al depósito una gran capacidad de soporte de la presión, esto indudablemente supone problemas de diseño y de fabricación a fin de garantizar la suficiente seguridad. Si el depósito se rompe accidentalmente, puede explotar y causar daños. En el caso de fugas, pueden ser descargados chorros de agua y causar accidentes, tales como quemaduras. Además, el diseño del depósito está limitado en cuanto a la elección de los materiales y no se pueden utilizar materiales frágiles, de bajo calor específico, tales como vidrio, por ejemplo. Finalmente, el contacto prolongado del gas con una gran reserva de agua bajo una presión elevada puede causar también la disolución incontrolada del gas en el agua; esto por lo tanto puede alterar el gusto de la bebida, por ejemplo, haciéndola ligeramente gaseosa o acidulada.

El objeto de la presente invención por lo tanto es proponer un aparato para la preparación de bebidas que sea adecuado para un uso móvil o portátil, mientras se evitan las desventajas de la solución de la solicitud de patente WO 99/02081.

El documento WO 02/080743 se refiere a un sistema de calentamiento y de distribución de un líquido accionado por deflector para un mezclador de bebidas de una porción. Un sistema de este tipo no está configurado para ser autónomo desde el punto de vista de la energía. Por lo tanto, este sistema prácticamente no se puede hacer que sea portátil ni móvil. En particular, la presión del fluido está provista mediante una bomba de aire accionada eléctricamente lo cual requiere que la máquina esté conectada a un suministro de energía exterior durante la extracción.

En particular, uno de los objetos es proponer un aparato que presente una autosuficiencia de líquido suficiente, pero en el cual sólo un pequeño volumen de líquido está a presión, de modo que se reducen los riesgos y las desventajas asociadas con el mantenimiento de un depósito de gran capacidad bajo una presión permanente.

Un objeto adicional es proponer un aparato en el cual el depósito de agua pueda ser fabricado a partir de una elección de materiales más variados y térmicamente aislantes.

Un objeto adicional es ser capaz de controlar mejor los intercambios de gas con el líquido, por ejemplo, para reducir los riesgos de afectar al gusto de la bebida por parte del gas. En ciertos casos, de hecho, la gasificación no es deseable, tal como por ejemplo, en la producción de un café o de chocolate caliente.

Para este propósito, la invención se refiere a un aparato móvil o portátil para la preparación de bebidas según la reivindicación independiente 1. Puede comprender un módulo de extracción adecuado para recibir una porción de una sustancia alimenticia para la preparación de una bebida mediante el suministro de un líquido a presión a través de dicha sustancia. En ciertas aplicaciones, este módulo sin embargo puede ser reemplazado por un módulo simple de distribución del líquido a presión.

Por lo tanto, se deduce a partir de la invención que el depósito deja necesariamente de estar presurizado por los medios de presurización del gas, sino que, al contrario, está provista una cámara de alimentación, de una capacidad menor y que aquella del depósito, para ser sometida a la presión del gas necesaria para vaciar parcialmente o completamente la cámara y enviar el líquido a presión al interior del módulo de extracción. Por lo tanto, un menor volumen, independiente del depósito, es presurizado por los medios de presurización del gas, haciendo de ese modo el sistema más seguro. Además, este volumen menor no necesita ser mantenido a presión constante gracias a los medios de válvula, los cuales permiten la conmutación del aparato a la posición de llenado cuando se termina la extracción. La presión del gas por lo tanto actúa sobre la cámara únicamente cuando los medios de válvula son accionados para colocar la cámara en la posición de alimentación del módulo de extracción. El tiempo de presurización es por lo tanto relativamente corto, reduciendo de ese modo los riesgos asociados con la presurización de la cámara y también reduciendo el contacto del gas con el líquido que es probable que altere el gusto de la bebida.

En un modo preferido, la cámara está alimentada por el depósito bajo el efecto de la presión hidrostática. Para este propósito, la cámara puede estar colocada por lo menos por debajo de la mitad del depósito de forma que sea suministrada con líquido por el depósito cuando son accionados los medios de válvula. Más preferiblemente, la cámara está colocada a un nivel cerca del fondo del depósito, con el orificio de la cámara tan cerca del fondo del depósito como sea posible. Cuando son accionados, los medios de válvula restablecen la cámara a la presión atmosférica o a una presión sustancialmente equivalente. Esta restauración a una presión sustancialmente atmosférica tiene el efecto del llenado de la cámara con líquido.

Por lo tanto la cámara es llenada fácilmente sin la necesidad de una bomba y sin la entrada de energía exterior. Durante este llenado con líquido, la cámara está a baja presión y por lo tanto sin peligro. Una vez llena, la cámara permanece a la misma presión hasta el momento en el que el módulo debe ser alimentado para extraer una bebida. Por lo tanto se puede comprender que, durante la mayor parte del tiempo, la cámara está mantenida a una baja presión de llenado, reduciendo de ese modo los riesgos asociados con la alta presión y también reduciendo el tiempo de contacto con el gas.

En una forma de realización preferida, la cámara está conectada al depósito mediante una entrada de líquido accionada por una válvula de una vía, dicha válvula por lo tanto es abierta durante el llenado por el efecto hidrostático del empuje del líquido desde el depósito hacia la cámara y se mantienen cerrada por el empuje del líquido presente en la cámara de alimentación bajo la presión ejercida por el gas. Una válvula de este tipo es de un diseño simple y particularmente eficaz para el mantenimiento de la separación entre la cámara y el depósito en la posición de alimentación del módulo; esto es cuando el gas es introducido en el interior de la cámara, de forma que el depósito no está sometido a la presión interior de la cámara debido al gas inyectado en su interior. Por ejemplo, una válvula de este tipo puede constar de una aguja o bola móvil, o cualquier otro medio equivalente, dispuesta en el interior de la cámara y opuesta al orificio de la cámara que comunica con el depósito. En una alternativa posible, la válvula puede ser una válvula electromecánica.

La cámara preferiblemente está fabricada de un material o de materiales resistentes a la presión y resistentes a los impactos, tales como por ejemplo metales o plásticos. La cámara por lo tanto es una parte más fácilmente resguardada y, debido a su menor volumen comparado con el volumen del depósito, es más fácil de proteger en el aparato.

En una forma de realización preferida, el depósito es un conjunto que comprende paredes térmicamente aislantes. Adicionalmente comprende una tapa o tapón que se puede quitar para un llenado fácil. Esto hace posible mantener un líquido durante cierto intervalo de tiempo a una temperatura necesaria para la extracción de la bebida. El líquido por lo tanto puede ser mantenido a temperaturas de entre 60 y 95ºC durante varios minutos. El líquido puede ser vertido caliente o hirviendo en el interior del depósito o puede ser calentado en el depósito por medios calefactores. Las paredes aislantes preferiblemente comprenden por lo menos una pared interior fabricada de un material de bajo calor específico y por lo menos una capa de aislante que rodea la pared interior. Éstas, por ejemplo, pueden ser paredes del tipo "isotérmico" típicamente comprendiendo por lo menos una pared interior de vidrio o de metal y por lo menos una capa de aislante. Más preferiblemente, las paredes son paredes dobles de vidrio o de metal separadas por una capa de aislante formada por un gas, o un vacío parcial o total, con o sin espuma.

En una configuración preferida, la cámara está por lo tanto colocada realmente en el interior del depósito. En este caso, la cámara está protegida por el depósito y el líquido en el depósito rodeando la cámara, el cual está a una presión menor que la presión de la cámara. Una configuración de este tipo tiende a simplificar el dispositivo porque la cámara puede comunicar con el depósito mediante un único orificio.

Preferiblemente, la cámara está colocada en el fondo del depósito con su orificio de llenado tan bajo como sea posible en el depósito.

Una configuración de este tipo tiende también a hacer más compacto el aparato. Finalmente, cuando el depósito contiene un líquido caliente y por lo tanto está térmicamente aislado, las pérdidas de energía son menores en el depósito o en la cámara, porque se hace posible la transferencia de calor entre los dos recipientes.

Cuando la cámara está colocada en el interior del depósito, la cámara preferiblemente está aislada de los impactos con respecto a las paredes del depósito. Para este propósito, la cámara puede estar conectada por uno o más elementos a la tapa o tapón del depósito. La cámara puede estar formada de un material resistente y duradero tal como por ejemplo plástico o metal. La cámara también puede estar conectada a las paredes del depósito por medios de amortiguamiento tales como elastómero o bien otros amortiguadores. El aislamiento de la cámara frente a los impactos tiene la ventaja de limitar el riesgo de estallido cuando la cámara es presurizada y también que las paredes del depósito puedan ser fabricadas de cualquier material adecuado, incluyendo un material frágil, tal como por ejemplo un material quebradizo, que se pueda fisurar o perforar.

En una configuración adicional, la cámara está colocada fuera del depósito. Esta configuración tiene la ventaja del calentamiento del líquido fuera del depósito, es decir, por ejemplo, tanto calentando el líquido en la cámara como calentándolo entre la cámara y el módulo de extracción. El depósito por lo tanto no necesita aislante y puede contener un líquido sin calentar. Al aparato se le puede liberar de la necesidad de utilizar electricidad proporcionando medios de calefacción no eléctricos, tales como medios de calefacción por combustión, tal como un quemador, estando éstos colocados de forma que calienten la cámara o una parte de la tubería entre la cámara y el módulo de extracción. El aparato por lo tanto puede funcionar sin un suministro de energía eléctrica.

Preferiblemente, los medios de válvula comprenden válvulas de dos vías que pueden ser accionadas manualmente o eléctricamente. Una válvula de este tipo, por ejemplo, puede ser una válvula de solenoide o una válvula giratoria del tipo de tres vías, por ejemplo, o cualquier medio equivalente. En general, la válvula puede ser accionada manualmente o mediante una señal eléctrica.

La tapa o tapón del depósito puede ser integral con una estructura de soporte que sostenga los diversos componentes esenciales del aparato incluyendo las tuberías que comunican con la cámara de alimentación. Las tuberías principales son la tubería de suministro de gas, el tubo para la ventilación de la cámara a la presión atmosférica y la tubería de alimentación desde la cámara al módulo de extracción. Una tubería de entrada de aire en el depósito también es
útil.

Por ejemplo, la estructura de soporte puede recibir de ese modo al módulo de extracción. También está dispuesta para recibir el dispositivo de conexión a la reserva de gas. Puede alojar los medios de válvula y sus medios de control manuales (tal como por ejemplo una palanca) o eléctricos (botones pulsadores). También puede comprender diversas conexiones eléctricas o elementos de supervisión y control.

La estructura de soporte puede ser integral o estar combinada, con medios de transporte tales como un asa, cintas, arneses o, alternativamente, ruedas pequeñas pivotantes, una bandeja de rodadura o una carretilla extensora, etcétera, de forma que hagan más fácil de transportar o de hacer rodar el aparato.

Preferiblemente, los medios de presurización del gas deben ser capaces de distribuir una presión de suministro del gas entre 2 y 25 bar, preferiblemente entre 5 y 20 bar. Esta presión es necesaria para vaciar la cámara parcialmente o completamente, para transportar el líquido a través de la tubería de alimentación al módulo de extracción y extraer la bebida a través de la sustancia alimenticia a una presión de extracción suficiente teniendo en cuenta la caída de presión en el circuito.

La presión de alimentación preferiblemente está controlada por un elemento de control de la presión tal como un transductor de la presión ajustado a la presión de alimentación. El caudal de gas también puede estar controlado independientemente mediante una limitación a fin de permitir una construcción progresiva de la presión en el módulo de extracción. Bajo ciertas circunstancias, esta limitación es necesaria para evitar una elevación excesivamente abrupta de la presión cuando los medios de válvula se abren. Una elevación excesivamente abrupta de la presión puede abrir, rascar o romper prematuramente el paquete de la porción de sustancia.

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El gas utilizado puede ser aire comprimido, CO_{2}, N_{2}O, N_{2}, O_{2}, argón o una mezcla de los mismos o cualquier otro tipo apropiado de gases. La reserva de gas preferiblemente es un cilindro o un depósito reforzado con una capacidad entre 0,1 y 20 litros, preferiblemente entre 0,5 y 5 litros.

El aparato según la invención adicionalmente comprende preferiblemente medios para calentar el líquido antes de su introducción dentro del módulo de extracción. Estos medios pueden estar dispuestos para calentar el depósito o la cámara o la tubería de alimentación entre la cámara y el módulo de extracción. Tales medios sin embargo no son indispensables, pero pueden resultar importantes para calentar el líquido desde una temperatura determinada o simplemente para compensar las pérdidas de calor del líquido cuando es introducido caliente o hirviendo en el interior del depósito.

Los medios calefactores pueden ser medios eléctricos del tipo resistivo o un bloque térmico o medios del tipo de quemador que utilizan un combustible sólido o gaseoso o líquido. Por ejemplo, los medios calefactores pueden ser una resistencia eléctrica o un elemento colocado en el interior, contra o incluso parcialmente o totalmente rodeando la cámara de alimentación o en su interior, contra, o incluso parcialmente o totalmente rodeando la tubería de alimentación que transporta el líquido al módulo de extracción. Los elementos de resistencia eléctrica pueden ser de cualquier tipo tales como un elemento de resistencia de metal, un calentador de cartucho cerámico o incluso circuitos impresos resistivos sobre una estructura eléctricamente aislante.

El aparato preferiblemente comprende medios de suministro de energía eléctrica incorporados los cuales están provistos para suministrar a los medios calefactores eléctricos, si existen. Estos medios de suministro de energía eléctrica pueden comprender por lo menos una batería eléctrica. Una batería de este tipo puede ser recargable de un tipo de recarga eléctrica o solar o combinada eléctrica y solar. También puede ser una batería tal como una batería eléctrica de tipo reemplazable pero no recargable. Si es recargable, la batería puede estar montada de forma que se pueda desmontar o no del aparato. Si no se puede desmontar, la batería preferiblemente será recargable mediante la conexión, a través de elementos de conexión apropiados, a una estación de recarga y comprenderá un transformador eléctrico que se puede conectar a la red de suministro. Una estación de recarga de este tipo puede estar provista como una base sobre la cual descansa el aparato para recargar la batería en períodos fuera de servicio.

Según otra forma de realización, los medios de conexión eléctrica están provistos a fin de suministrar los medios calefactores periódicamente durante la conexión de los medios de conexión eléctrica a una fuente externa de suministro de energía eléctrica. Por ejemplo, estos medios de conexión eléctrica comprenden un conectador eléctrico de corriente alterna a la red de suministro o un conectador de energía eléctrica para la conexión a un suministro de energía móvil o fijo del tipo de encendedor de cigarros o un terminal eléctrico o subestación que suministra energía de baja tensión.

En otro aspecto la invención se refiere a un aparato para la preparación de bebidas según la reivindicación independiente 21.

La invención adicionalmente se refiere a un procedimiento para distribuir un líquido a presión en un aparato de distribución de bebidas móvil o portátil según la reivindicación independiente 22.

Preferiblemente, la cámara de alimentación del líquido se llena mediante el efecto de la presión hidrostática entre la cámara y el depósito. Se puede utilizar una válvula de una vía para alimentar la cámara con el líquido que proviene del depósito.

En el procedimiento de la invención, antes del transporte, el depósito se llena con un líquido a una temperatura por encima de la temperatura ambiente o se calienta en el depósito a una temperatura por encima de la temperatura ambiente y el depósito está asilado al calor para compensar las pérdidas de calor durante el transporte. El líquido debe ser llenado en el depósito o calentado a una temperatura de hasta por lo menos 90ºC a fin de proporcionar una temperatura suficiente de extracción de los ingredientes para formar la bebida.

"Porción" de sustancia alimenticia significa una porción previamente empaquetada o no empaquetada. Una porción previamente empaquetada puede ser una dosis de sustancia alimenticia en un recipiente tal como un cartucho, una bolsa, o bien otros modos de empaquetado apropiados. Una porción no empaquetada puede ser una dosis de sustancia alimenticia, tal como por ejemplo café molido, directamente introducido en el interior de la cámara del módulo de extracción.

"Líquido" significa agua o un líquido alimenticio, de acuerdo con las aplicaciones.

"Salida de suministro de energía eléctrica" significa un suministro de energía eléctrica doméstico o industrial típicamente proporcionando electricidad a 110, 220-230 o 380 V.

Estos objetos, características y ventajas así como otros de la presente invención se detallan en la descripción detallada de las formas de realización preferidas con referencia a los dibujos adjuntos a este documento.

La figura 1 muestra una vista esquemática en sección transversal de un aparato según la invención en una configuración de presurización de gas de la cámara y por lo tanto del módulo de extracción.

La figura 2 muestra una vista esquemática en sección transversal del aparato de la figura 1 en una configuración de llenado de la cámara.

La figura 3 muestra una variante del aparato en la cual la cámara está colocada fuera del depósito de agua.

La figura 4 muestra una vista esquemática del suministro de energía eléctrica del aparato según la invención.

El dispositivo según la invención es un aparato 1 capaz de suministrar bebidas calientes o frías por extracción bajo presión de una sustancia contenida en una porción previamente empaquetada 5 del tipo de cápsula o de bolsa. Un líquido a presión, típicamente agua, es enviado a través de la sustancia y la bebida extraída de ese modo es recogida en un receptáculo tal como por ejemplo una taza 2. El dispositivo de la invención comprende por lo tanto un módulo de extracción 10 dispuesto a fin de recibir uno o más tipos particulares de porciones 5. El módulo generalmente comprende un soporte de la cápsula 11, posiblemente medios 12 para abrir la cápsula actuando bajo el efecto de la presión en el interior de la cápsula para liberar el extracto a una presión de extracción determinada, medios para rociar o inyectar 13 líquido en el interior de la cápsula tal como por ejemplo una jaula de cápsula que comprende agujas o cuchillas para abrir la cápsula combinado con uno o más orificios para la inyección de líquido.

El módulo normalmente comprende medios de cierre para mantener firmemente la cápsula. Estos medios de cierre pueden comprender medios de bisagra 11, 12 en forma de mordazas que pueden ser abiertos o cerrados mediante elementos de accionamiento por medio de una palanca (no representada).

El módulo puede ser parte del cuerpo de la estructura de soporte 4 la cual combina los componentes esenciales del aparato formando de ese modo, con el resto del aparato, un conjunto compacto y fácilmente móvil o portátil.

En una construcción preferida, un depósito de líquido 7 puede ser parte de la estructura de soporte 4. El depósito 7 tiene una capacidad adaptada a las necesidades del aparato y a su utilización; el principio siendo que el aparato pueda suministrar un número suficiente de bebidas durante el servicio. El depósito 7 está por lo tanto diseñado para suministrar al módulo de extracción de una manera autosuficiente, es decir sin entrada continua de agua desde una fuente externa al aparato. El depósito comprende un cuerpo que delimita una vasija 6 la cual está cerrada por una tapa o tapón 70 que está adaptada, mediante cualquier medio de conexión que se pueda desmontar, al cuerpo del depósito, tal como mediante pinzado, roscado, o bien otros.

Preferiblemente, la vasija del depósito está aislada del entorno exterior mediante paredes aislantes 71. Estas paredes pueden formar un conjunto aislante virtualmente adiabático comúnmente conocido como "termos". Este nombre puede incluir un gran número de posibles configuraciones aislantes. Las más comunes son la combinación de por lo menos una capa interior 72 de un material de bajo calor específico tal como por ejemplo vidrio o metal (cobre, aluminio, acero, etc.) y por lo menos una capa térmicamente aislante 73 que rodea a la capa interior. Una capa aislante puede ser un gas tal como por ejemplo aire o argón, vacío o un material a partir de espuma o a partir de fibra. Un conjunto aislante térmico eficaz más preferiblemente comprenderá por lo menos dos capas de vidrio o metal 72, 74 separadas por una capa aislante 73 preferiblemente de vacío o de gas.

El depósito 7 del aparato adicionalmente comprende una envoltura resistente al impacto 75 tal como por ejemplo una pieza moldeada en plástico que rodea al conjunto aislante del depósito. La pieza 75 puede constituir una parte de una única pieza del cuerpo del depósito o una pieza añadida a otras para formar el exterior del depósito 7.

Según un aspecto esencial de la invención, está provista una cámara de alimentación 8 la cual separa el depósito 7 del módulo 10. La cámara 8 está conectada al módulo 10 a través de una tubería de alimentación 92. Esta tubería comunica libremente con la cámara. La cámara de alimentación 8, en el ejemplo de la figura 1, está colocada en el interior del depósito 7. La cámara está colocada en la mitad inferior del depósito, preferiblemente en el fondo del depósito y comprende un orificio 80 capaz de comunicar con el depósito. El orificio está orientado hacia la parte inferior de la cámara, preferiblemente en el fondo de la cámara 8. Este orificio 80 está selectivamente limitado mediante una válvula del tipo de una vía 81 que comprende una bola o una aguja y un asiento de la bola y medios de retención. La bola o aguja está colocada en el interior de la cámara a fin de causar el cierre desde el interior bajo el efecto de una presión interior en la cámara y de forma que cause la abertura por el efecto de una presión exterior a la cámara.

La estanqueidad entre la bola o la aguja se puede mejorar mediante una junta anular o bien otro elemento equivalente, el cual coopera con el elemento alrededor del orificio.

De acuerdo con la colocación de la cámara 8 y de su orificio 80 bajo el nivel promedio de llenado de la cámara, la cámara está pensada para ser llenada por el solo efecto de la presión hidrostática en la vasija del depósito 6. El llenado se consigue empujando la válvula de una vía 81 mediante el fluido presente en el depósito.

El volumen de la cámara 8 puede variar como se requiera. El volumen puede servir para extraer por lo menos una porción de sustancia (una cápsula o bolsa o cualquier otra dosis no empaquetada). Puede llegar a diversas porciones tal como dos, tres o incluso cuatro porciones sucesivas. Por ejemplo, la cámara puede tener un volumen entre 40 ml y 500 ml. Preferiblemente, la cámara tendrá un volumen de aproximadamente 110 mililitros, esto corresponde a la capacidad de una taza grande de café, té o chocolate caliente.

La cámara de alimentación 8 se comunica selectivamente, a través de los medios de conducción del gas 90, 901 con los medios de presurización del gas 65. Estos medios preferiblemente comprenden un recambio de gas 650 en forma de un cilindro o similar, asociado con un regulador de presión 651 a la salida del recambio, tal como un reductor de presión. Medios de regulación del caudal de gas, tales como una limitación 652, están también preferiblemente provistos en la alimentación entre el reductor de presión y la cámara a fin de regular una elevación progresiva de la presión del líquido en el módulo de extracción 10. Los medios de conducción 90 terminan en la cámara en cualquier lugar apropiado, tal como por ejemplo en la parte superior 82 de la cámara.

La tubería principal 90 está separada por una válvula 15 la cual puede estar colocada entre la cámara 8 y los medios de presurización del gas 65.

El depósito está conectado al exterior a través de una tubería de admisión de aire 910, que permite la sustitución del volumen perdido en el depósito por el aire, debido al llenado de la cámara con líquido.

La válvula 15 actúa de acuerdo con un principio del movimiento de dos vías. En una primera posición de acuerdo con la figura 2, la válvula conecta la cámara de alimentación 8 con una tubería 900 abierta a la presión atmosférica. En una segunda posición, la válvula 15 conecta la cámara 8 a la tubería de alimentación de gas 901.

Una válvula 15 de este tipo puede ser accionada manualmente tal como por ejemplo mediante una palanca, un botón pulsador o cualquier otro elemento equivalente. También puede ser accionada mediante un impulso eléctrico (válvula de solenoide). En este caso la válvula 15 permanece en la posición de equilibrio en la cámara a presión atmosférica o "posición de reposo" en ausencia de un impulso (figura 2). Durante un impulso eléctrico sobre la válvula, la válvula de solenoide es conmutada a la posición para suministrar gas a la cámara (figura 1). El retorno de la válvula de solenoide a la posición de llenado (figura 2) es entonces accionado por un temporizador o mediante la medición de una caída de presión en el circuito por debajo de un cierto umbral o mediante cualquier otra medición y medios de supervisión apropiados.

Medios calefactores 45 pueden estar provistos para calentar el agua antes de que entre en el módulo de extracción 10. Medios calefactores de este tipo pueden ser, por ejemplo, por lo menos un elemento calefactor de resistencia el cual rodea la cámara a fin de calentarla. Estos medios calefactores también pueden rodear la tubería de alimentación 92 o también estar colocados en el interior de la tubería. Las resistencias pueden ser reemplazadas por cualquier otro medio calefactor equivalente. Estos medios están conectados a un suministro de energía eléctrica 46.

El aparato según la invención funciona de acuerdo con el principio siguiente:

En la posición de llenado, la cual corresponde a la figura 2, la válvula 15 está en la posición abierta. La cámara 8 está entonces constantemente en equilibrio a presión atmosférica. Cuando la cámara se vacía parcialmente o completamente después de la extracción, considerando que el depósito contiene un nivel de agua suficiente, la presión hidrostática de líquido en el depósito empuja al elemento móvil de la válvula de una vía 81 al interior de la cámara. Esto permite que el agua del depósito llene completamente la cámara. Cuando el nivel de agua del depósito es inferior por encima de la cámara, ocurre el llenado parcial hasta el nivel del depósito. Sin embargo, la vasija del depósito 7 puede estar colocada por debajo de una ligera sobrepresión añadiendo gas a presión a fin de continuar con el suministro a la cámara cuando el agua en el depósito haya alcanzado un nivel inferior. Se puede añadir gas a partir de medios de gas desde un recambio de gas disponible, un desbordamiento de gas descargado por la cámara cuando está llena, o mediante bombeo de aire en el interior del depósito por medio de una bomba accionada a mano o eléctrica.

Cuando la cámara de alimentación 8 está llena, el aparato está otra vez operativo para extraer una bebida.

Para preparar una bebida tal como por ejemplo café, el usuario inserta una porción de café 5 en el interior del módulo de extracción 10. El módulo se cierra alrededor de la porción.

El usuario acciona entonces un medio de control (no representado) para desplazar la válvula a la posición de alimentación. La tubería principal 90 comunica entonces con la tubería de entrada de gas 901, lo cual coloca la cámara bajo presión y cierra entonces la válvula de una vía (figura 1).

Puesto que el gas continúa entrando, controlado por la limitación 652, la cámara progresivamente aumenta de presión y el líquido en la cámara es descargado en el interior de la tubería de alimentación 92 y en el interior del módulo de extracción. El agua a presión es entonces forzada a través de la porción de café para extraer el café. La cápsula se abre bajo el efecto de la presión de extracción y el extracto líquido fluye entonces a través de la porción y al interior de la taza.

El flujo de extracto de líquido se detiene tanto cuando la cámara está completamente vacía, permitiendo que sólo se escape gas, como cuando la válvula 15 es devuelta a la posición cerrada que corresponde a la figura 1. Este cierre puede ser llevado a cabo manualmente o automáticamente.

Durante la restauración a la presión atmosférica, la cámara es llenada otra vez con agua (figura 2). El aparato está entonces preparado para extraer la siguiente bebida.

La figura 3 muestra una forma de realización en la cual la cámara está fuera del depósito y los medios calefactores están colocados entre la cámara y el módulo de extracción.

Más precisamente, el aparato en la figura 3 comprende un depósito 7b que contiene agua sin calentar. El depósito se comunica con una cámara de alimentación 8b colocada fuera del depósito y preferiblemente a un nivel por debajo del depósito, a fin de llenar la cámara por gravedad hasta que el depósito se vacíe completamente.

La cámara se comunica con los medios de presurización del gas 65b a través de las tuberías 90b, 901b las cuales están separadas por una válvula 15b. La válvula 15b puede ser una válvula de tres vías. El giro de la válvula 15b, accionada manualmente o eléctricamente, hace posible llevar las tuberías 90b, 901b a que se comuniquen entre sí en la posición de presurización de la cámara y llevar las tuberías 90b y 900b a que se comuniquen entre sí en la posición de llenado de la cámara y de equilibrado de la presión.

La presurización de la cámara tiene el efecto de vaciar la cámara 8b y de enviar el líquido a presión a través de la tubería de alimentación 92b al módulo de extracción 10b. Están provistos medios calefactores 45b, los cuales pueden ser un quemador, por ejemplo, montado a lo largo de la tubería 92b para calentar el líquido a la temperatura de extracción. El quemador comprende medios de combustión 450 del tipo sólido, líquido o gaseoso. Dependiendo del tipo de gas de los medios de gas, este gas puede servir para suministrar al quemador por medios de alimentación derivados y a través de un reductor de presión específico.

Un dispositivo de este tipo tiene la ventaja de que es autónomo en términos de energía, es decir que puede ser desplazado sin la necesidad de la conexión a una fuente de energía externa.

La figura 4 muestra esquemáticamente un ejemplo de un suministro de energía eléctrica del aparato según la invención en una configuración portátil o móvil.

Por ejemplo, el aparato puede comprender medios de suministro de energía eléctrica incorporados en la estructura de soporte tal como por ejemplo una batería 20. La batería está eléctricamente conectada a los medios calefactores de líquido 45. También puede suministrar un circuito eléctrico complejo que comprende la válvula de solenoide 15, un control 28 asociado con un panel de control 29, diodos de supervisión, temporizadores, etcétera.

Dependiendo del procedimiento de calefacción, el volumen del agua que se va a calentar y las condiciones de aislamiento, la energía necesaria para calentar diversas bebidas en sucesión puede variar. Sin embargo, en promedio, la batería se selecciona de forma que tenga una capacidad de almacenaje de energía eléctrica de por lo menos 50.000 julios, preferiblemente entre 100.000 y 1.000.000 de julios.

El suministro de energía eléctrica de la batería puede estar provisto de energía eléctrica solar o mediante conexión permanente o periódica a la red de suministro.

En una configuración de energía solar, un elemento de panel solar 21 está colocado en el aparato el cual convierte la energía solar en energía eléctrica a fin de suministrar la batería 20. El elemento 21 puede ser un elemento auxiliar o principal dependiendo de los usos. En una configuración de energía eléctrica de la red de suministro, la batería está conectada a un transformador eléctrico de baja tensión 22 que se puede conectar a la red de suministro mediante una conexión 23. Preferiblemente, una estación o base de recarga 24 está provista para recibir al aparato en una configuración de recarga durante el cual la batería 20 está directamente conectada al transformador 22 por medios de conexión apropiados 25. Pueden estar provistos otros medios de suministro de energía eléctrica como medios auxiliares o principales, dependiendo de las necesidades y de los usos, tal como por ejemplo un cable de suministro de energía del tipo de encendedor de cigarros 27 o cualquier otra conexión eléctrica estándar o específica.

La invención se puede aplicar a otros aparatos de distribución de bebidas como aquellos que utilizan porciones de alimentos no empaquetados tales como aquellos utilizados en las máquinas expreso convencionales. Su principio también se puede extender a otros tipos de aparatos de distribución de bebidas tales como un grifo de cerveza, por ejemplo. En este caso, el módulo de extracción puede ser reemplazado por un simple módulo de distribución de líquido a presión tal como, por ejemplo, una boquilla de distribución o una fuente con una válvula controlada manualmente o eléctricamente. El número de módulos no es crítico y diversos módulos pueden equipar un aparato, particularmente si se desea distribuir más de una bebida al mismo tiempo.

Claims (28)

1. Aparato móvil o portátil para la preparación de bebidas comprendiendo:

- un módulo (10) para distribuir una bebida mediante el suministro de un líquido a presión,

- un depósito de alimentación del líquido (7) de capacidad suficiente para suministrar al módulo diversos volúmenes de líquido para suministrar repetidamente más de una bebida,

- medios de presurización adecuados para suministrar al módulo líquido a presión,

- una cámara de alimentación del líquido (8), la capacidad de la cual es varias veces menor que la capacidad del depósito; dicha cámara estando dispuesta, en una configuración de llenado, para comunicarse con el depósito a fin de ser llenada con líquido y, dicha cámara estando dispuesta, en una configuración de alimentación del módulo, para comunicarse con los medios de presurización a fin de presurizar el líquido en la cámara y de inyectar líquido a presión en el interior del módulo y permitir de ese modo distribuir el líquido a través del módulo,

caracterizado porque los medios de presurización (65) comprenden por lo menos una reserva autónoma de gas a presión (650), en el que la configuración de alimentación del módulo, el gas entra en contacto directo con el líquido presente en la cámara mientras el depósito permanece aislado de la presión con respecto a la cámara, es decir que el líquido presente en el depósito no está sometido a la presión de gas ejercida en la cámara, y porque comprende medios de válvula (15) que son móviles en por lo menos dos posiciones para actuar,

a) en una posición de llenado de la cámara, colocar la cámara en la configuración de llenado, y

b) en la posición de alimentación del módulo por la cámara, para permitir la extracción de la porción en el módulo de extracción, en el que la cámara (8) está conectada a la tubería de alimentación de gas (901) de la reserva autónoma de gas a presión (650).

2. Aparato según la reivindicación 1 caracterizado porque el módulo es un módulo de extracción adecuado para recibir una porción de sustancia alimenticia para la preparación de una bebida mediante el suministro de un líquido a presión desde la cámara a través de dicha sustancia.

3. Aparato según la reivindicación 2 caracterizado porque la cámara está colocada por debajo de la mitad del depósito de forma que es suministrada con líquido bajo el efecto de la presión hidrostática del depósito cuando los medios de válvula son accionados para restablecer la cámara una presión sustancialmente equivalente a la presión atmosférica.

4. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la cámara está conectada al depósito mediante una entrada de líquido accionada por una válvula de una vía, dicha válvula es abierta durante el llenado mediante el efecto hidrostático del empuje del líquido desde el depósito hacia la cámara y se mantiene cerrada por el empuje de líquido presente en la cámara de alimentación bajo la presión ejercida por el gas.

5. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la cámara está fabricada de un material o materiales resistentes a la presión y al impacto, tal como por ejemplo metales o plásticos.

6. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el depósito comprende paredes térmicamente aislantes.

7. Aparato según la reivindicación 6 caracterizado porque las paredes aislantes comprenden por lo menos una pared interior de un material con un bajo calor específico y por lo menos una capa aislante que rodea a la pared interior.

8. Aparato según la reivindicación 7 caracterizado porque dicha pared interior esta fabricada de vidrio o metal.

9. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque la cámara está colocada en el interior del depósito.

10. Aparato según la reivindicación 9 caracterizado porque la cámara está mecánicamente aislada de los impactos con respecto a la superficie interior de las paredes aislantes del depósito.

11. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque la cámara está colocada fuera del depósito.

12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 caracterizado porque los medios de válvula comprenden una válvula de doble vía que es accionada manualmente o eléctricamente.

13. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la presión de suministro del gas está entre 2 y 25 bar.

14. Aparato según la reivindicación 13 caracterizado porque el gas es aire comprimido, CO_{2}, N_{2}, N_{2}O, O_{2} o argón o una mezcla de los mismos.

15. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 14 caracterizado porque comprende medios para calentar el líquido antes de su introducción en el interior del módulo de extracción.

16. Aparato según la reivindicación 15 caracterizado porque los medios calefactores son medios eléctricos del tipo resistivo o un bloque térmico o medios del tipo de quemador que utiliza un combustible sólido, gaseoso o líquido.

17. Aparato según la reivindicación 15 caracterizado porque los medios de suministro de energía eléctrica incorporados están provistos para el suministro a los medios calefactores eléctricos; Estos medios de suministro de energía comprenden por lo menos una batería eléctrica.

18. Aparato según la reivindicación 15 o 16 caracterizado porque están provistos medios de conexión eléctrica para el suministro a los medios calefactores periódicamente durante la conexión de los medios de conexión eléctrica a una fuente externa de suministro de energía eléctrica.

19. Aparato según la reivindicación 18 caracterizado porque los medios de conexión eléctrica comprenden un conectador eléctrico de corriente alterna a la red de suministro o un conectador de energía eléctrica para la conexión temporal a un suministro de energía móvil o fijo del tipo de encendedor de cigarros o un terminal eléctrico o subestación de suministro de energía de baja tensión.

20. Aparato según la reivindicación 1 caracterizado porque el módulo es un módulo de distribución del líquido a presión.

21. Aparato para la preparación de bebidas comprendiendo:

- un módulo (10) para distribuir una bebida mediante el suministro de un líquido a presión,

- un depósito de alimentación del líquido (7) de capacidad suficiente para suministrar al módulo diversos volúmenes de líquido para suministrar repetidamente más de una bebida,

- medios de presurización adecuados para suministrar al módulo líquido a presión,

- una cámara de alimentación del líquido (8), la capacidad de la cual es varias veces menor que la capacidad del depósito; dicha cámara estando dispuesta, en una configuración de llenado, para comunicarse con el depósito a fin de ser llenada con líquido y, dicha cámara estando dispuesta, en una configuración de alimentación del módulo, para comunicarse con los medios de presurización (65) a fin de presurizar el líquido en la cámara y de inyectar líquido a presión en el interior del módulo y permitir de ese modo distribuir el líquido a través del módulo,

caracterizado porque el aparato está configurado para que sea móvil o portátil para el servicio estando libre de una conexión eléctrica a una salida de suministro de energía eléctrica durante el servicio, en el que los medios de presurización no son eléctricos y comprenden por lo menos una reserva autónoma de gas a presión (650), en el que el depósito (7) comprende paredes aisladas del calor para reducir la pérdida de calor del líquido durante el trasporte y porque comprende medios de válvula (15) para conectar la cámara (8) a la presión atmosférica en una primera posición de los medios de válvula y para conectar la cámara (8) al gas a presión en una segunda posición de los medios de válvula (15).

22. Procedimiento para distribuir un líquido a presión en un aparato de distribución de bebidas móvil o portátil comprendiendo: la provisión de medios de válvula (15) que actúan en por lo menos dos posiciones y una cámara de alimentación de líquido (8) la cual es llenada, en una primera posición de los medios de válvula, por el efecto de la diferencia de presión entre la cámara y un depósito de alimentación (7) del aparato provisto de una capacidad mayor de líquido que aquella de la cámara y, en una segunda posición de los medios de válvula (15), en la cual la cámara es vaciada después del llenado de la cámara bajo la presión de un gas suministrado desde una reserva autónoma de gas del aparato; dicho gas entrando en la cámara para presurizar la cámara mientras la cámara es hermética al depósito de alimentación de forma que el depósito de alimentación está libre de la presión del gas.

23. Procedimiento según la reivindicación 22 en el que la cámara de alimentación de líquido es llenada por el efecto de la presión hidrostática entre la cámara y el depósito.

24. Procedimiento según la reivindicación 23 en el que, antes del transporte, el depósito es llenado con un líquido a una temperatura por encima de la temperatura ambiente y el depósito está aislado al calor.

25. Procedimiento según la reivindicación 24 en el que, antes del transporte, el depósito es calentado con un líquido a una temperatura por encima de la temperatura ambiente y el depósito está aislado al calor.

26. Procedimiento según la reivindicación 24 o 25 en el que, antes del trasporte, el líquido es llenado o calentado a una temperatura de por lo menos 90ºC.

27. Procedimiento según la reivindicación 24, 25 o 26 en el que el líquido en el depósito es calentado para compensar por lo menos parcialmente las pérdidas de calor durante el servicio.

28. Procedimiento según la reivindicación 25 en el que líquido es calentado en el aparato con un calentador, el cual es suministrado eléctricamente mediante una batería o un quemador.