ES2324238T3 - Dispositivo para la preparacion de una bebida a partir de una capsula, por inyeccion de un liquido a presion y soporte de la capsula adaptado al mismo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la preparación de una bebida a partir de una sustancia alimenticia contenida en una cápsula (6) que comprende: - Una unidad (5) de suministro de líquido que comprende medios de suministro de líquido (50, 54, 55, 56, 500), - Un soporte (4) de la cápsula configurado para recibir una cápsula (6); en el que el soporte de la cápsula es desmontable con respecto a la unidad de suministro de líquido; - Medios de acoplamiento complementarios (44, 45, 46; 53, 530, 531, 533) de la unidad de suministro de líquido y del soporte de la cápsula; en el que los medios de acoplamiento complementarios (44, 45, 46;53, 530, 531, 533) están configurados para posibilitar la inserción del soporte de la cápsula en la unidad de suministro de líquido a lo largo de una primera dirección de inserción en la que el soporte de la cápsula es preposicionado en la unidad de suministro de líquido en una posición de referencia en la que los medios de suministro de líquido se encuentran relativamente alejados del soporte de la cápsula; en el que la unidad (5) de suministro de líquido comprende además medios de cierre (51, 52, 80, 81, 82, 83, 86, 87, 88) configurados para desplazar los medios de suministro de líquido (50, 54, 55, 56, 500) relativamente cerca del soporte de la cápsula, de manera que los medios de suministro de líquido (50, 54, 55, 56, 500) quedan posicionados en la posición de distribución de líquido para ser capaces de distribuir líquido en la cápsula, caracterizado por que los medios de cierre (51, 52, 80, 81, 82, 83, 86, 87, 88) de la unidad de suministro de líquido está configurado para llevar los medios de suministro de líquido (50, 54, 55, 56, 500) relativamente cerca del soporte (4) de la cápsula en la posición de distribución de líquido por efecto de una fuerza realizada sobre el soporte de la cápsula.
Description
Dispositivo para la preparación de una bebida a
partir de una cápsula, por inyección de un líquido a presión y
soporte de la cápsula adaptado al mismo.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para la preparación de un líquido, en particular, un
dispositivo que utiliza una cápsula que contiene uno o varios
ingredientes alimenticios para la preparación de un líquido. La
invención se refiere también a un dispensador de líquido que utiliza
dicho dispositivo. La presente invención se refiere también a un
soporte de cápsula de dicho dispositivo que utiliza una cápsula que
contiene uno o varios ingredientes alimenticios para la preparación
de un líquido.
La utilización de cápsulas que contienen una
sustancia para preparar una bebida fría o caliente por extracción o
mezcla con un líquido a presión insertado en la cápsula, tal como
agua, es conocida en particular para la preparación de café del
tipo expreso, café de filtro, cappuccino, café con leche, cortados,
té o chocolate, y es valiosa, en particular, por razones de
higiene, frescura, conservación de los ingredientes y facilidad de
utilización.
Se utilizan diferentes tipos de máquinas para
preparar bebidas a partir de cápsulas estancas o permeables que
contienen una sustancia que debe ser extraída, tal como café o té
molido, o una sustancia a disolver o dispersar, tal como café
instantáneo, chocolate o leche o una mezcla o simple combinación de
estas sustancias. En general, el líquido para la extracción o
disolución de la sustancia es inyectado en la cápsula a través de
una pared; el extracto o mezcla es formado en la envolvente de la
cápsula y, a continuación, es vertido en forma de bebida a través
de uno o varios orificios. La inyección puede ser llevada a cabo por
un inyector que taladra una membrana de la cápsula o que se inserta
en un orificio de entrada preformado de una pared de la cápsula. La
bebida sale de la cápsula cuando se alcanza una cierta presión en la
envolvente de la cápsula. Por lo tanto, la cápsula puede
interaccionar con medios utilizados para retrasar el vertido, bien
sean medios de apertura que abren una pared de la cápsula, por
ejemplo relieves contra una membrana de salida, o bien una pared de
filtrado situada entre la envolvente y el orificio de vertido.
La solicitud de patente WO 03/059778 se refiere
a una cápsula, que contiene uno o varios ingredientes, que se abre
mediante medios de apertura que se acoplan con medios de retención
de la bebida bajo el efecto del aumento de la presión en la
cápsula. Esta cápsula presenta, entre otras ventajas: i) la
posibilidad de distribuir bebidas de diferente naturaleza "sin
contaminación cruzada", es decir, sin que una bebida distribuida
en primer lugar transmita una o varias características no deseadas,
tales como sabor, color y/o olor, a una segunda bebida distribuida
después de la primera, ii) la flexibilidad de diseño de cápsulas más
apropiadas a los ingredientes y productos a distribuir, iii) un
mejor control y repetitividad de las condiciones de extracción o
mezcla, iv) una significativa simplificación de la máquina de
distribución.
Una desventaja de los sistemas conocidos para la
preparación de bebidas a partir de una cápsula se desprende del
hecho de que usualmente no están diseñadas para recibir cápsulas de
diferentes formas, tamaños y/o requiriendo adaptaciones específicas
relacionadas, por ejemplo, con el método de inyección del líquido
dentro de la cápsula.
Por ejemplo, una cápsula que contiene una mezcla
de cappuccino a disolver requiere un volumen mayor, porque la leche
en polvo que contiene requiere mucho más espacio que una cápsula que
contiene café molido para un café expreso, o bien café instantáneo
para un café de filtro. Por otra parte, un café instantáneo o té
requiere usualmente un espacio de almacenamiento menor. Asimismo,
ciertos productos solubles, si bien no ocupan necesariamente un
gran volumen, deben, no obstante, ser disueltos en una cámara que
contiene gas, que tiene dimensiones suficientes a efectos de
recibir una cantidad suficiente de este gas para crear la espuma.
Para reducir los costes de envasado y tener en cuenta las
características o atributos de las bebidas a distribuir (por
ejemplo, una bebida con espuma o sin espuma) es preferible, por lo
tanto, diseñar cápsulas cuyas dimensiones son adecuadas a los
ingredientes contenidos y/o a las bebidas preparadas.
También es conocido que las condiciones de
inyección influyen considerablemente en la calidad de la bebida
producida. Dependiendo de si se toma en consideración una sustancia
que se origina en un proceso de molturación o una sustancia que
debe ser disuelta o dispersada en el líquido, tal como café
instantáneo o sustancias basadas en la leche, tal como un
cappuccino, chocolate u otros, o bien una sustancia de infusión, tal
como té, la forma en la que el agua es suministrada y circula en la
cápsula puede tener una considerable influencia en la calidad de la
bebida final producida. Los dispositivos conocidos no están
diseñados habitualmente para adaptarse o modificar las condiciones
de inyección de acuerdo con los tipos de bebidas a preparar.
Otra desventaja de los dispositivos conocidos
procede del hecho de que los medios de inyección pueden ensuciarse
con rapidez y/o adquirir depósitos y modificar, por lo tanto, las
características de inyección (tales como, por ejemplo, reducción
del caudal, incremento de las pérdidas de presión, modificación de
la dirección del chorro, etc.) y, por lo tanto, afectan a la
calidad y/o a las características de la bebida. Estos medios son
raramente accesibles para el usuario. El usuario tiene por lo tanto
dificultades para saber la causa de un problema y como consecuencia
tiene dificultades en solucionarlo.
La solicitud de patente EP 1 440 638 se refiere
a una máquina para la preparación de una bebida utilizando
cápsulas; la máquina comprende un primer elemento de taladrado que
forma un orificio de entrada y un segundo elemento de taladrado que
forma un orificio de salida, estando formados los orificios durante
la utilización de la cápsula; los dos elementos de taladrado están
formados en una sola unidad eliminable. Esta configuración está
destinada solamente a hacer los elementos de taladrado más fáciles
de limpiar.
La solicitud de patente WO 2004/0006740 se
refiere a una máquina de preparación de café que funciona con dosis
que comprenden un soporte que tiene dos indentaciones situadas una
al lado de la otra para recibir dos dosis diferentes. Las
indentaciones tienen placas base anulares de diferentes diámetros,
están desplazadas en cuanto a altura, correspondiendo cada una de
ellas a las dimensiones de la superficie de la placa base plana de
una dosis. En este caso, solamente se dispone de dos opciones de
volumen de la cápsula. Este sistema es también relativamente
complejo.
El documento WO 97/43937 se refiere a un
adaptador para una dosis de café preenvasado, que tiene un asa que
define una parte de una cámara de percolación adecuada para retener
una dosis de café, una tapa asociada al soporte de la dosis que
define una segunda parte de la cámara de percolación; siendo
adecuada la tapa para cerrar de forma estanca con la parte inferior
de un distribuidor de agua y llevando una abertura que conecta el
distribuidor a la cámara de percolación. Este principio está
destinado a modificar el soporte de la cápsula de un distribuidor
convencional de agua caliente pero presenta una serie de
desventajas. En primer lugar, la conexión importante de líquido
entre la máquina y el soporte de la cápsula presenta el problema del
agua residual caliente que puede generar cuestiones de seguridad
así como problemas de comodidad. En segundo lugar, el soporte de la
cápsula está concebido para adaptarse al distribuidor de agua con
intermedio de dispositivos de cierre convencionales, tales como un
tipo de bayoneta, lo que comporta un movimiento de apriete mecánico
rotativo por parte del usuario. Este movimiento requiere una cierta
fuerza del usuario y la retirada del soporte de la cápsula puede
ser difícil. En tercer lugar, las conexiones de líquido de pequeñas
dimensiones, tales como pequeñas entradas de líquido para
proporcionar chorros de agua a alta presión en el soporte de la
cápsula no se pueden asociar de manera precisa y sin riesgos de
fugas. Por lo tanto, en principio está solamente adaptado para la
conexión a las salidas de líquido grandes de los calentadores.
Finalmente, el principio de cierre comporta un par elevado que
puede afectar la precisión de la articulación de la tapa y del
soporte de la cápsula. También puede afectar las superficies de
estanqueización proporcionando, por lo tanto, un desgaste rápido de
las superficies de estanqueización que requiere su compensación
mediante un apriete
mayor.
mayor.
El documento EP 1092 376 se refiere a una
máquina para la preparación de café expreso que comprende un soporte
de la cápsula con un asa que contiene el café en polvo, adaptada
para su conexión operativa a la parte del calentador de la máquina
de café. Este dispositivo presenta las mismas desventajas que el
anteriormente considerado.
El documento
US-A-2003/0066431 se refiere a una
máquina para la preparación de café que comprende un soporte de la
cápsula que es desmontable, que soporta una cápsula que contiene
café molido. Un sistema de taladrado de la cápsula de café
posibilita el taladrado de la misma cuando está colocada en posición
dentro del soporte de la cápsula. El soporte de la cápsula está
colocado en un cajón deslizante. El taladrado de la cápsula llevado
a cabo activando un selector accionable situado en la parte superior
de la máquina.
El documento EP1502528A1 se refiere a un
dispositivo de preparación de bebidas que comprende un soporte de
filtro diseñado como casete sustituible que puede ser desmontado sin
sentido transversal con respecto al eje de la cámara de preparación
de la bebida entre una posición de inserción en la que la cápsula de
café es insertada o es retirada y una posición de introducción. El
soporte del filtro tiene un primer alojamiento para una primera
serie de cápsulas de filtro y un segundo alojamiento para una
segunda cantidad de cápsulas de filtro.
El documento US 3260190 se refiere a una máquina
para la preparación de café dotada de un alojamiento adaptado para
recibir un recipiente o "lata". El alojamiento comprende
patines desplazables para su guiado en la máquina. Un mecanismo de
palanca montado en el lado que corresponde a la máquina posibilita
el desplazamiento de la placa de taladrado hacia abajo para
perforar la cara superior del recipiente o "lata".
El documento
US-A-2003/0071056 se refiere a una
máquina de distribución que presenta un cajón, que incluye un
soporte de un cartucho, que se puede deslizar a lo largo de las
guías de la máquina. Es necesario un expulsor del cartucho para
eliminar el cartucho del soporte del mismo.
Por lo tanto, uno de los objetivos de la
presente invención consiste en solucionar las desventajas de los
dispositivos de la técnica anterior.
Uno de los objetivos consiste en dar a conocer
el dispositivo que comprende un soporte de una cápsula que es
desmontable y que se puede adaptar a una unidad de suministro de
líquido proporcionando simultáneamente mayor versatilidad/libertad
en la forma de inyección (por ejemplo, con posibilidad de crear
chorros de alta presión), mayor precisión de la conexión estanca,
menores riesgos de desgaste y fugas y una manipulación más
fácil.
Otro objetivo consiste en diseñar un sistema más
capaz de recibir cápsulas de tamaños y formas específicos y/o de
requerir configuraciones específicas de inyección que seleccionen la
naturaleza de los ingredientes y/o de las bebidas a preparar.
Otro objetivo consiste en hacer más fácil para
el usuario el acceso a los medios de inyección y hacer más fácil la
limpieza y/o eliminación de depósitos de los medios de inyección del
dispositivo.
La invención está destinada también a otros
objetivos y especialmente a solucionar otros problemas tal como se
apreciará en el resto de la presente descripción.
Estos objetivos se consiguen por medio de las
características de la reivindicación independiente. Las
reivindicaciones dependientes desarrollan adicionalmente la
invención de la reivindicación independiente.
Se comprenderá que, en el contexto de la
invención, el término "cápsula" significa un envase,
contenedor, bolsa o receptáculo eliminable o reciclable que
contiene uno o varios ingredientes y que es flexible, parcialmente
rígido o totalmente rígido.
El termino "bebida" está destinado a tener
el sentido más amplio incluyendo cualquier tipo de preparación
alimenticia líquida caliente o fría.
La invención se comprenderá mejor y otras
características de ventajas quedarán más evidentes al estudiar las
realizaciones consideradas como ejemplo no limitativo de la
invención e ilustradas en las figuras adjuntas en las que:
La figura 1 representa una vista en perspectiva
de un distribuidor que comprende un dispositivo de preparación de
acuerdo con la invención;
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del
dispositivo de preparación antes de la inserción del soporte de la
cápsula en la unidad de suministro de líquido;
La figura 3 muestra una vista en perspectiva del
propio soporte de la cápsula y de la cápsula cuando está situado en
el soporte de la cápsula;
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del
soporte de la cápsula y de la propia cápsula situados en el soporte
de la cápsula;
La figura 5 muestra una vista en sección
longitudinal del soporte de la cápsula de la figura 4;
La figura 6 muestra una vista en detalle del
inyector del soporte de la cápsula;
La figura 7 muestra una vista en perspectiva con
las piezas desmontadas del dispositivo de la invención;
La figura 8 muestra una vista en sección del
dispositivo de preparación en posición cerrada cuando la unidad de
suministro está conectada al inyector;
La figura 9 muestra la inserción del soporte de
la cápsula en la unidad de suministro de líquido antes del cierre y
conexión al inyector;
La figura 10 muestra el cierre de la unidad de
suministro de líquido y la conexión al inyector;
La figura 11 muestra una vista en perspectiva de
una variante del soporte de la cápsula que recibe una cápsula de
tamaño distinto con respecto al tamaño de la realización
anterior;
La figura 12 muestra una vista en sección del
soporte de cápsula de la figura 11;
La figura 13 muestra un detalle del inyector del
soporte de cápsula de la figura 12;
La figura 14 muestra una vista en sección
longitudinal de otra variante de soporte de cápsula con otro tipo
de inyector;
La figura 15 muestra una vista en sección
longitudinal de otra variante de un soporte de cápsula con otro
tipo de inyector;
La figura 16 muestra una vista en sección
longitudinal de un soporte de cápsulas según otra variante de la
invención;
La figura 17 muestra una vista en sección
longitudinal de un dispositivo según una variante con el soporte de
cápsula de la figura 16 insertado en la unidad de suministro;
La figura 18 muestra una vista superior de otra
variante de un soporte de cápsula según la invención;
La figura 19 muestra una vista en sección según
(A-A) de la figura 18 cuando el inyector se
encuentra en posición de inyección dentro de la cápsula;
La figura 20 es una vista similar a la figura
19, pero con el inyector en posición retraída con respecto a la
cápsula;
La figura 21 muestra solamente el inyector de la
figura 18 en vista lateral;
La figura 22 muestra solamente el inyector de la
figura 21, en una vista en perspectiva, mostrando la cara de
inyección;
La figura 23 muestra solamente el inyector de la
figura 21, en perspectiva, mostrando la cara de conexión al
dispositivo de suministro;
La figura 24 muestra una vista del soporte de la
cápsula con una cápsula según otra variante de la invención;
La figura 25 muestra el soporte de la cápsula y
su cápsula según la figura 24 en sección longitudinal;
La figura 26 muestra un detalle en sección
transversal de la conexión de líquido entre el soporte de la cápsula
y los medios de suministro de líquido según otra variante de la
invención.
Haciendo referencia a la figura 1, se ha
mostrado una realización preferente de un distribuidor de bebidas o
máquina de distribución (1) según una vista en perspectiva, que
comprende un dispositivo o módulo de preparación (2) según la
invención. El dispositivo se describirá en mayor detalle en el resto
de la presente descripción. Está conectado a un armazón (3) de la
máquina que comprende un sistema de suministro de agua, conocido en
si mismo, configurado para suministrar al dispositivo agua a
presión, comprendiendo un depósito de agua (30), tal como un
recipiente transparente, una bomba y un calentador de agua (no
visible) dentro de dicho bastidor, un conducto (31) que conecta la
bomba y el calentador de agua al dispositivo (2). La entrada de agua
dentro del dispositivo es controlada por un sistema de
accionamiento (32) que comprende, por ejemplo, de forma conocida,
una válvula y una palanca accionable manualmente. Se puede prever
cualquier otro sistema de accionamiento, tal como un botón de paro
asociado con una válvula electromecánica. Un control principal (38)
de suministro eléctrico queda dispuesto en el armazón, siendo
utilizado para alimentar la máquina y, por ejemplo, para iniciar en
caso necesario el precalentamiento del calentador de agua para
precalentar un determinado volumen de agua.
Habitualmente, la máquina de distribución tiene
una zona de distribución (33) adecuada para recibir un receptáculo.
La zona se prolonga verticalmente entre el dispositivo de
preparación (2) y el soporte (34) del receptáculo dotado, por
ejemplo de una bandeja de goteo (35) y una rejilla de goteo (36),
pero que es desmontable del armazón para limpieza.
El dispositivo o módulo para la preparación de
una cápsula se describirán a continuación haciendo referencia a las
figuras 2 a 11.
El dispositivo de preparación (2), tal como se
ha mostrado en la figura 2, comprende por una parte un soporte (4)
para la cápsula y, por otra parte una unidad (5) de suministro de un
líquido a presión. De acuerdo con un aspecto importante de la
invención, el soporte (4) de la cápsula se ha configurado de forma
que queda asociado con la unidad de suministro de forma
desmontable, de acuerdo con medios de acoplamiento complementarios
que se describirán de manera más detallada más adelante. La unidad
de suministro (5), está fijada por su parte, en el armazón de la
máquina tanto de forma mecánica como por comunicación de líquido. De
manera más precisa, la unidad de suministro (5) está fijada
mediante medios de conexión mecánica, tales como tornillos u otros
medios, a través de ejes de interconexión (5a - 5d). Dicha unidad
comunica con la bomba y el calentador de agua con intermedio del
conducto (31) que está conectado al conector de líquido (50)
dispuesto por encima de dicha unidad. El conector de líquido (50)
puede contener también una válvula de contrapresión (500) que
mantiene el conducto cerrado por debajo de una presión hidráulica
mínima por encima de la válvula.
El soporte (4) de la cápsula, haciendo
referencia a las figuras 3 a 5, está configurado para recibir una
cápsula (6). Para ello, el soporte de la cápsula está dotado de una
cubeta (40) con paredes dotadas de superficies internas que
preferentemente se acoplan con la forma general de la cápsula. El
acoplamiento del soporte de la cápsula a la forma de la misma es
visible en la figura 5. Por lo tanto, el cuerpo (60) de la cápsula
comprende superficies externas que complementan las superficies
internas o cuerpo envolvente (41) de la cubeta. De este modo, un
tipo determinado de cápsula para suministrar una bebida específica
puede quedar asociado con el soporte de cápsula con una
configuración correspondiente. Por lo tanto resulta fácil,
modificando las dimensiones y/o forma de la cubeta, eliminar una
cápsula en el soporte de la cápsula que no está destinada para dicho
soporte de cápsula. Este puede ser utilizado para controlar las
normas, características y/o calidad de los productos
distribuidos.
También se puede observar que la propia cubeta
podría ser retirada si el cuerpo (60) de la cápsula es
suficientemente rígido, en cuyo caso, la cápsula puede ser
simplemente sujetado por el borde superior del soporte de la
cápsula. Por ejemplo, los medios de soporte podrían pasar a ser un
anillo de soporte que establece contacto con el borde superior de
la cápsula.
La cubeta del soporte de la cápsula termina
hacia el fondo en una abertura de descarga (42) dotada de bordes
(420) configurados para liberar un orificio de vertido de (61) de la
cápsula. Preferentemente, esta abertura está configurada de
dimensiones tales que impide que los bordes (420) se ensucien por la
bebida que sale de la cápsula; esto limita la limpieza y reduce los
riesgos de contaminación cruzada entre dos bebidas. Además, el
orificio de vertido (61) se extiende preferentemente hacia abajo
sustancialmente más allá de los bordes (420) de la cubeta a efectos
de reducir el riesgo de que el líquido establezca contacto con
dichos bordes. Por esta razón, los bordes (420) pueden ser también
más delgados que el resto de la cubeta (40).
Tal como se ha mostrado en la figura 3, la
cubeta se extiende hacia arriba por intermedio de bordes de contacto
(43) que permite que la cápsula (6) descanse por medio de sus
bordes laterales (62). La cápsula queda retenida, por lo tanto, en
el soporte de la misma en posición estable con una pared transversal
de entrada de líquidos (63), sin dificultades (sin recubrimiento)
hacia la parte superior. El área puede ser una membrana cerrada de
forma estanca con respecto al cuerpo por otros medios. Como
indicación, las paredes del cuerpo (60) están realizadas de manera
típica en un material plástico escogido entre el conjunto que
comprende EVOH, PVDC, PP, PE, PA en forma de capa simple o
múltiples capas. El cuerpo (60) está cerrado herméticamente por la
pared de entrada de líquido (63), por ejemplo, por medio de una
tapa que está cerrada térmicamente sobre los bordes del cuerpo
(60). La tapa está realizada de manera típica a base de un material
capaz de ser perforado por los medios de perforación, en particular
un inyector, que se describirán más adelante. El material de la tapa
(63) puede ser escogido, por ejemplo, entre el conjunto de
materiales que comprenden; aluminio, material combinado
aluminio/polímero, celulosa/aluminio/polímero, polímero de capa
única o de múltiples capas.
En el ejemplo mostrado, se observará que la
cápsula (6) tiene preferentemente sus propios medios de abertura
configurados para permitir el paso de la bebida a través del
orificio de vertido (61) en una configuración en la que la cápsula
es sometida a presión por el líquido inyectado en la misma. Por lo
tanto, tal como se ha mostrado en la figura 5, la cápsula comprende
en su parte de fondo una película delgada (65) cerrada de forma
estanca sobre un borde interno (650) del cuerpo (60) de la cápsula.
Esta película (64) está colocada por encima de un disco (66) que
comprende una serie de elementos en relieve (67) separados sobre la
superficie del disco y delimitando una serie de canales (68) que
salen en la periferia de dicho disco. En cuanto a una descripción
más detallada de la cápsula (6), se hará referencia a la solicitud
de patente internacional WO 03/059778 presentada el 13 de enero del
2003 a nombre del solicitante y cuyo contenido por completo se
incorpora al actual a título de referencia, sin desear no obstante
la limitación del presente dispositivo a la recepción de una
cápsula descrita en esta solicitud.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, el soporte de la cápsula (4) y un inyector (70)
destinado a inyectar el líquido a presión en la cápsula están
conectados entre sí. El inyector puede formar parte de la cápsula o
puede ser acoplado de manera separable por el mismo. En el ejemplo
preferente que se ha mostrado en la figura 3, el inyector está
constituido por la pieza (70) que forma parte de un sistema de
inyección (7) que comprende una pieza de soporte (71) del inyector
(70) montada con capacidad de rotación sobre un material del borde
periférico de la cubeta (40). La pieza (71) está montada con
capacidad de rotación a lo largo del eje de articulación (72)
conectado al lado de la cubeta. El lado sobre el que está montada la
pieza de soporte (71) es preferentemente aquel que comprende un asa
(73) para facilitar tanto la sujeción del soporte la cápsula como
la manipulación del sistema de inyección en el momento de su
desacoplamiento. La pieza de soporte (71) puede ser desplazada por
lo tanto a una posición de desacoplamiento en la que el inyector
(70) está desacoplado con respecto a la abertura de la cubeta
(figura 3) para permitir la inserción de la cápsula en la cubeta.
Entonces, la pieza de soporte es girada a una posición de
acoplamiento en la que el inyector se acopla en las perforaciones
de la pared de entrada de la cápsula (figura 4).
El sistema de inyección (7) tiene medios
elásticos tales como mínimo un resorte (no mostrado) y un
dispositivo de accionamiento (74) para desplazar la pieza de
soporte (71) y el inyector que está montado de manera fija a la
misma contra la fuerza de los medios elásticos para la posición de
desacoplamiento, a efectos de permitir la inserción de la cápsula.
Los medios de accionamiento (74) pueden estar construidos por una
garra manipulada por el pulgar y que se acopla en un rebaje (75) de
la parte frontal del asa (73). De este modo, cuando la garra no es
empujada hacia abajo, el sistema de inyección se encuentra en
posición de acoplamiento sin riesgo de pinzamiento de los dedos del
usuario.
Tal como se ha mostrado en la figura 3, el
soporte de la cápsula tiene bordes de guía laterales (44, 45) que
adoptan la forma de nervios rectilíneos que se extiende, por una
parte, hacia fuera y por otra, en la dirección de inserción del
soporte de la cápsula en la unidad de suministro. Estos bordes se
prolongan a lo largo de la abertura de la cubeta (40) a efectos de
proporcionar un asiento satisfactorio para el soporte la cápsula en
la unidad de inserción. En el lado frontal del soporte de la cápsula
puede estar dispuesto además un elemento de reconocimiento de forma
o llave (46) destinada para su acoplamiento a una forma
complementaria en la unidad de suministro.
Un ejemplo de un inyector se describe con
referencia a las figuras 3, 5 y 6. El inyector comprende un orificio
de entrada (76) formado en la cara anterior de una parte de entrada
del conector (77). El orificio de entrada debe ser prácticamente
pequeño, preferentemente con un diámetro menor de 3 mm. Un orificio
pequeño asegura una conexión de líquido más precisa, fiable y
segura, y ayuda a disminuir agua caliente residual cuando se retira
el soporte de la cápsula. La parte de entrada o conector (77) se
extiende en relieve sobre el borde superior de la pieza de soporte
(71) y tiene forma preferentemente de tronco cónica. En su parte
opuesta, el inyector (70) queda prolongado por una parte (78) de
perforación que termina en una cuchilla o superficie de corte (780)
que permite que dicha parte sea insertada por perforación a través
de la pared de entrada (63) hacia dentro de la cápsula. Dicha parte
comprende también uno o varios orificios (79) para el líquido que
están orientados de manera adecuada para distribuir el líquido
dentro de la cápsula según una o varias direcciones apropiadas, tal
como se ha mostrado en las figuras 5 y 6. El orificio de entrada
(76) y el orificio de salida (79) están conectados mediante un
conducto interno (750) que atraviesa el inyector en dirección
axial.
El conducto interno del inyector puede ser
dimensionado de manera que se genera un efecto capilar para mantener
el líquido en el conducto cuando se interrumpe la presión del
líquido. La ventaja de ello consiste en impedir que la cápsula
pueda gotear cuando el soporte de la cápsula es separado de la
unidad de suministro después de la extracción. El líquido es
mantenido por lo tanto en el conducto por acción capilar que en
combinación con el cierre estanco creado entre el inyector y la
superficie de la cápsula, impide que el aire entre en la cápsula y
por lo tanto impide que el liquido que todavía está contenido en la
cápsula pueda verterse a través del orificio de vertido (61) de la
cápsula. El conducto tiene preferentemente un diámetro de 0,7 mm o
menos, preferentemente comprendido entre 0,4 y 0,6 mm y tiene una
longitud mínima de 1 mm, preferentemente, 2 mm como mínimo.
Para productos solubles, el punto de inyección y
la dirección de inyección están dispuestos, preferentemente, a una
cierta distancia con respecto al centro de la cápsula o de la cubeta
(40) y el eje del orificio de salida del líquido está orientado
preferentemente en una dirección que se aleja del centro de la
cápsula o cubeta (40). Ello proporciona varias ventajas. Una de
ellas es que el dispositivo de conexión entre el soporte de la
cápsula y los medios de suministro de líquido se puede aplicar con
una resistencia comparativamente mayor sin riesgo de rotura o de
deformación de la parte de inyección de la cápsula (en comparación
con una posición centrada del soporte de la cápsula). Otra ventaja
es que se puede obtener un efecto de torbellino que ayuda a la
disolución de los ingredientes solubles dentro de la cápsula. Se
debe observar que el orificio de inyección podría estar orientado
de manera diferente. Por ejemplo, el orificio de inyección (79)
podría encontrarse en el mismo eje que el conducto rectilíneo
(750). Esta configuración del orificio (79) en la prolongación del
conducto (750) puede ser ventajosa para hacer el conducto más fácil
de limpiar, en el caso de que se produzcan atascos depósitos, con
una simple aguja u otros medios.
El inyector comprende también una parte cerrada
de forma estanca (781) que forma una zona con una sección
transversal mayor que la zona de perforación (78) que se encuentra
adyacente a aquella. La parte de cierre estanco puede estar
realizada de un material más blando que el material de perforación
para servir como cierre de estanqueidad externo alrededor de la
perforación realizada en la pared interna (63) de la cápsula. Este
elemento puede consistir en un anillo de elastómero o de silicona
por ejemplo. La ventaja de este dispositivo es que el cierre
estanco está realizado sobre una pequeña circunferencia alrededor de
la perforación con la parte (781) que presiona sobre la pared de la
cápsula suficientemente para proporcionar esta estanqueidad; esto
significa notablemente el diseño general del suministro de líquido
en la cápsula. El cierre estanco producido de esta manera alrededor
de la perforación de la cápsula se mantiene cuando el soporte de la
cápsula es separado con respecto a la unidad de suministro de
líquido; esto tiene el efecto, en combinación con medios apropiados
dispuestos en el inyector para mantener líquido en el inyector e
impedir la entrada de aire, de impedir que la cápsula caiga cuando
esta última contiene todavía una cierta cantidad de líquido. Pueden
ser medios apropiados un conducto capilar dentro del inyector o
bien una válvula antirretorno que cierra la entrada del conducto,
tal como una válvula de ranura, válvula de bola o válvula de
aguja.
La estructura de la unidad de suministro se
describe a continuación haciendo referencia a las figuras 7 a 10.
La unidad de suministro comprende una guía principal y una base de
recepción (51) destinada a recibir el soporte (4) de la cápsula en
la unidad, posición en la que el inyector queda situado con
referencia a los medios de suministro de líquido de la unidad de
suministro. De este modo, la unidad de suministro tiene una segunda
parte llamada base de suministro (52) que soporta realmente los
medios de suministro de líquido. La base de guía (51) y la base de
suministro (52) están montadas de forma articulada una con respecto
a otra como mínimo en dos posiciones relativas: una posición de
desacoplamiento entre el inyector (70) y los medios de suministro
de líquido en la que los medios de suministro de liquido se
encuentran alejados por encima del soporte de la cápsula (en
particular, por encima del inyector) y una posición de acoplamiento
entre el inyector (70) y el dispositivo de suministro de
líquido.
La base de guía (51) está formada, de manera más
precisa, mediante un elemento de guía en forma transversal de U,
(53), cuyas caras laterales tienen nervios de guía longitudinal
(530, 531) que complementan los bordes de guía (44, 45) del soporte
de la cápsula. El elemento de guía (53) termina en una pared
transversal posterior (532) que sirve como tope para el soporte de
la cápsula en su posición de inserción. Un cuerpo envolvente (533)
en forma de abertura para recibir la llave (46) asegura el
acoplamiento correcto definido del soporte de la cápsula en la
posición de referencia.
La base de guía y la base de suministro están
articuladas, por una parte, por un eje de articulación (86) situado
por detrás de dichas parte y, por otra parte, por un sistema de
retención (es decir, un sistema de unión articulada) (8) que
comprende dos aletas (80, 81), montadas de forma fija en la parte
posterior del sobre del armazón por intermedio de los vástagos de
articulación 5a - 5c. La base de guía (51) está montada, por lo
tanto, sobre las aletas laterales (80, 81) mediante dos vástagos de
articulación lateral (800) que permiten que la base de guía pivote
con respecto a las aletas fijadas al armazón. La base de suministro
de líquido está también conectada a cada uno de los laterales de
las aletas mediante dos articulación (82) guiadas en dos aberturas
de guía alargadas/arqueadas (83) realizadas en las mencionadas
aletas (81, 81) del sistema de retención.
Tal como se ha mostrado en la figura 10, las
aberturas de guía (83) están configuradas de manera que, cuando el
soporte de la cápsula es llevado manualmente hacia abajo (dirección
O), la base de guía (51) pivota con respecto a las aletas (80, 81)
alrededor del eje (800) y lleva la base de suministro (52) que
entonces se cierra sobre la base de guía (51) en la dirección
representada por la flecha (A) dado que los vástagos (82) son
forzados a su guía hacia dentro de las aberturas (83) en la
dirección (F). Tal como se ha mostrado en la figura 7, el soporte
de la cápsula tiene medios de referencia en forma de dos partes
arqueadas que sobresalen sobre el borde de soporte (43) que están
configuradas para su acoplamiento dentro de canales complementarios
de la base de suministro (52). Por lo tanto, para que la base de
suministro se cierre y la conexión de líquido sea llevado a cabo de
manera apropiada, el soporte de la cápsula debe ser insertado a lo
largo de los bordes laterales de la base de soporte hacia arriba a
la posición de referencia. Si no está suficientemente acoplada, la
base de suministro no puede ser cerrada. Desde luego, los medios de
referencia pueden adoptar muchas otras formas equivalentes, sobre
el soporte de la cápsula y/o unidad de suministro de líquido,
siempre que se pueda conseguir la función de referenciado.
Una palanca (87) para la reapertura puede ser
dispuesta también (opcionalmente), para hacer más fácil la
reapertura de la unidad de suministro. La palanca (87) adopta la
forma de un yugo invertido en forma de U con dos brazos laterales
(870, 871). Dichos brazos (870, 871) están montados de forma
pivotante sobre el vástago (88) en la parte superior de las aletas
(80, 81) y están guiados a lo largo de las articulaciones (82) hacia
dentro de las aberturas (83). Por lo tanto, tal como se ha mostrado
en la figura 9, cuando la palanca es activada manualmente en la
dirección de la flecha (B), particularmente hacia abajo, los brazos
del yugo pivotan alrededor del vástago (88) y llevan la
articulación (82) en la dirección (C), hacia atrás, lo cual tiene el
efecto de llevar la base de suministro (52) hacia arriba (dirección
(D)), y por lo tanto produciendo la reapertura. Cuando la
articulación hace tope en la abertura, es la base de guía (51) la
que es llevada hacia arriba (dirección (D1)) para volver a la
posición de apertura o de inserción del soporte de la cápsula.
Tal como se ha mostrado en la figura 8, en la
posición de cierre de la unidad de suministro (5) contra el soporte
(4) de la cápsula, se establece la conexión de líquido. Los medios
de suministro de liquido de la base de suministro móvil comprenden
un conector de liquido (50) dotado de un conducto interno (54) para
transportar el líquido a una salida (55) situado en comunicación
con el orificio de entrada (76) del inyector. Para ayudar a que la
conexión resista altas presiones, el conector de la unidad de
suministro termina preferentemente en una parte cónica (56) que
forma una conexión libre de cono a cono con la parte de entrada (77)
del inyector. Un cierre estanco (57), tal como un anillo tórico,
puede ser añadido para asegurar una buena estanqueidad de la
conexión.
Como alternativa, la parte de entrada podría ser
también una parte truncada e invertida en la que se puede acoplar
una parte saliente, tal como una parte de tubo o una parte cónica de
los medios de suministro de liquido. La parte truncada debe tener
un volumen pequeño para reducir la cantidad de agua caliente
residual cuando se retira el soporte de la cápsula.
Las figuras 11 a 13 muestran otro tipo de
soporte de cápsula (4b) de acuerdo con la invención. Este soporte
de cápsula (4b) está diseñado para su inserción dentro de la unidad
de suministro (5) gracias a los medios de acoplamiento
complementarios (44, 45, 46) que son idénticos a los medios de
acoplamiento antes descritos del soporte (4) para las cápsulas. El
resultado es por lo tanto, que los soportes (4, 4b) para las
cápsulas son ambos intercambiables y desmontables de la unidad de
suministro (5).
Los soportes (4, 4b) de las cápsulas tienen, no
obstante, como mínimo una característica especifica que les
distingue. Esta característica se refiere a:
i) la forma y/o dimensiones del cuerpo
envolvente para recibir la cápsula; y/o
ii) el método de inyección por el cual se
configura el inyector para suministrar el líquido hacia dentro de la
cápsula.
En el ejemplo mostrado, el soporte (4b) de la
cápsula está configurado en términos de volumen y método de
inyección para recibir más particularmente cápsulas que contienen
ingredientes que requieren un pequeño volumen de almacenamiento y
un humedecimiento distribuido sobre la transversal del lecho de la
sustancia. Los ingredientes pueden ser, por ejemplo, masas molidas,
por ejemplo, de café o té.
El soporte (4b) de las cápsulas comprende por lo
tanto una cubeta (40b) que define una superficie interna o
alojamiento (41b) cuyo volumen es menor que el volumen de la
superficie interna del cuerpo envolvente (41) del soporte (4) de
las cápsulas anteriormente descritas. En particular, la profundidad
(Hb) que separa el borde de soporte interno (69b) con respecto al
borde superior (43) es más corto que la misma profundidad (H) de la
cápsula (4). Como resultado, el soporte de la cápsula recibe
cápsulas cuya parte interna es más delgada, lo que puede ser más
apropiado, por ejemplo, para extraer café expreso o de filtro a
partir de un lecho de café molido.
Por otra parte, el soporte (4) para las cápsulas
según la figura 5 tiene, por su parte, un cuerpo envolvente (41)
cuya profundidad (H) es mayor de manera que pueda recibir cápsulas
cuya proporción de volumen es superior, lo que puede ser más
apropiada para almacenar una gran cantidad de ingredientes, tales
como leche en polvo, y/o para suministrar volúmenes grandes de
bebida, por ejemplo, entre 110 y 500 ml de líquido.
Otra diferencia de los soportes (4, 4b) para las
cápsulas consiste en el método de inyección. El soporte (4b) para
las cápsulas comprende un sistema de inyección (7b) que funciona de
acuerdo con el mismo principio de inserción dentro de la cápsula
que el sistema de inyección (7) de la cápsula (4) pero, no obstante,
con un inyector (70b) con una configuración de inyección distinta.
Tal como se ha mostrado de manera detallada en la figura 13, el
inyector (70b) tiene un orificio de salida (79b) que difiere en
cuanto a forma y dirección. La forma y orientación del orificio de
salida están configuradas, por lo tanto, para distribuir el líquido
de manera más dispersa, es decir, sobre una superficie mayor de la
sección transversal, lo que mejora el humedecimiento de los
ingredientes y reduce la formación de trayectorias preferentes poco
deseables. La forma del orificio es preferentemente una ranura que
corta parcialmente y transversalmente la parte cilíndrica del
inyector. La dirección está también orientada más transversalmente
en la cápsula. Por lo tanto, a causa de la forma y orientación, se
pude atenuar el efecto de chorro y el líquido puede pasar a través
del lecho de los ingredientes a efecto de humedecer de manera más
regular el conjunto de la sección transversal de dicho lecho de
sustancia.
Por lo tanto, es comprensible que los soportes
de la cápsula estén dotados de características adecuadas a los
ingredientes contenidos en la cápsula y/o a la preparación que se
quiere suministrar. Por lo tanto, el dispositivo facilita una mayor
flexibilidad, facilidad de adaptación y la posibilidad de
suministrar una amplia gama de bebidas o preparaciones incluyendo,
por ejemplo, bebidas tales como café expreso, café filtro, café
instantáneo, especialidades basadas en la leche, tales como
capuchino, té con leche o de otro tipo, chocolate o bebidas
refrescantes de volumen mayor basadas en café, té, leche, cacao,
jugos de frutas, o preparaciones especiales que contienen
ingredientes nutritivos, por ejemplo, preparados de productos para
niños, para deportistas, para enfermos o personas mayores.
La figura 14 muestra una realización distinta de
un soporte de cápsulas (4c) que comprende un sistema de inyección
(7c) que difiere del método preferente. En este caso, el sistema de
inyección (7c) comprende un inyector (70c) en forma de una pared o
tapa (71c) dotada de un colector de líquido o cámara de recogida
(710). Este colector (710) distribuye el líquido sobre una serie de
orificios de inyección (79c) que se abren dentro del cuerpo
envolvente (41) del soporte de la cápsula. Este soporte de la
cápsula puede recibir una cápsula que comprende una superficie
superior permeable al líquido tal como un papel de filtro, una pared
textil tejida o no tejida o una rejilla o bien simplemente una
cápsula abierta por esta cara. El líquido es distribuido, tal como
en el inyector de las realizaciones anteriores, a través de una
parte de entrada (77c), un conducto interno (750c) que se abre en
el colector. El inyector (70c) está cerrado de manera estanca con
respecto a la cápsula por medio de un cierre estanco (740) situado
en el interfaz entre el borde (710c) del inyector y el borde (43)
del soporte de la cápsula. El cierre estanco (740) puede formar
parte del propio inyector y/o del soporte de la cápsula y/o de la
propia cápsula. Este soporte de la cápsula puede recibir, por lo
tanto, cápsulas dotadas, por ejemplo, de paredes de filtro. Las
cápsulas pueden ser completamente flexibles y estar dotadas de
paredes de filtro con un borde periférico para su sujeción en el
soporte de la cápsula.
Otra realización del soporte (4d) para la
cápsula se ha mostrado en la figura 15. En este caso, el sistema de
inyección (7d) comprende un inyector (70d) que adopta la forma de
una aguja central realizada en una placa o tapa (71d) que se
extiende hacia dentro del cuerpo envolvente (41) del soporte de la
cápsula. La aguja distribuye el líquido a través de los orificios
de inyección (79d) realizados en la periferia de la aguja. Igual que
en las realizaciones anteriores, el líquido se origina de una parte
de entrada (77d), un conducto interno (750d) que se abre en el
colector (710d). Los otros elementos del sistema de inyección son
similares a las otras realizaciones. Esta disposición permite que
el líquido se distribuya radialmente y según la profundidad deseada
en el cuerpo envolvente. La aguja puede ser perforante o no
perforante dependiendo de si la cápsula tiene una pared para su
perforación o una pared dotada de una abertura preformada.
Otra variante del soporte de la cápsula se ha
mostrado en la figura 16. El soporte (4e) de la cápsula difiere del
soporte (4) de las figuras 3-6 por ciertas
modificaciones realizadas en el sistema de inyección (7e). El
sistema comprende un inyector (70e) que comprende una válvula
antirretorno. Una cámara (760) queda dispuesta en el inyector por
el montaje de una primera pieza superior (761) y una segunda pieza
inferior (762) que soporta el conducto de inyección (763). La
cámara está cerrada de forma estanca por un anillo tórico (764) que
cubre la unión (765) de la parte de montaje (por ejemplo, una
rosca) entre las dos piezas. La cámara está cerrada por la aguja
(766) que es prensada por un elemento elástico, tal como un resorte
helicoidal (no mostrado).
Cuando el líquido a presión entra en la cámara,
la aguja (766) es empujada hacia atrás, comprimiendo el resorte y
abriendo la entrada (767) de la cámara para permitir el paso del
líquido a través del conducto (763) y por lo tanto, para su
inserción en la cápsula (6).
La figura 17 muestra la conexión del inyector
(70e) en comunicación con la unidad de suministro de líquido (5).
El conector de la unidad comprende un elemento tubular (500)
realizado en un material deformable que se aplasta, por una simple
acción de presión, contra la superficie cónica externa de la parte
de conexión del inyector. El elemento tubular está insertado en un
rebaje (501) realizado en el extremo del conducto de suministro de
la unidad. El elemento tubular (500) delimita la salida de líquido
(55) del conducto (54) de la unidad. Presiona sobre las superficies
cónicas o achaflanadas de la parte de conexión (77) del inyector y
sirve por lo tanto como superficie de soporte y de conexión como
también de cierre estanco. Este elemento puede ser, por ejemplo, un
tubo de elastómero o de silicona cuyos extremos son rectos (no
cónicos) o cónicos y ejerce con presión sobre la superficie de
conexión del inyector.
La pieza de soporte (71) del inyector está
montada con capacidad de rotación sobre un eje de articulación (72)
montado en una abertura a efectos de proporcionar una cierta
amplitud de movimiento vertical para permitir que la pieza de
soporte tenga un cierto juego en su basculación lateral, de manera
que la zona de estanqueidad del inyector está dispuesta de manera
más precisa contra la pared de entrada de la cápsula. Para ello, la
pieza de soporte está atravesada por una abertura alargada (720) que
está orientada verticalmente y en la que puede vascular el eje
transversal (72) para mantener la pieza sobre el soporte de la
cápsula. Esto asegura una mejor estanqueidad de la inyección en la
cápsula. El soporte (4e) de la cápsula tiene asimismo un asa más
ergonómica en forma de disco haciendo más fácil su sujeción. El
borde (420) del orificio de descarga (42) tiene también una zona
cortada achaflanada que se aleja del borde (610) de dicho orificio
(61) de la cápsula, a efectos de impedir contacto con el líquido
que se vierte y también para facilitar la descarga de líquido en el
caso de cualquier contacto con este último.
Las figuras 18 a 23 muestran otra posible
realización del soporte de la cápsula y del inyector según la
invención. El soporte (4) de la cápsula de la figura 18 tiene los
mismos elementos que en las realizaciones descritas anteriormente y
los numerales de referencia son por lo tanto idénticos para
facilitar la identificación de estos últimos. El sistema de
inyección comprende un dispositivo de accionamiento (74) que adopta
la forma de una garra utilizada para desplazar el inyector (70),
desde una posición de inyección de líquido hacia dentro de la
cápsula (figura 19) a una posición retraída (figura 20). Los medios
de accionamiento (74) desplazan la pieza de soporte o placa (71)
sobre la que está montado el inyector (70) de las figuras 21 a 23.
El movimiento es realizado a lo largo del eje de rotación (72)
situado en la parte posterior de la cubeta (40) hacia la parte
frontal del asa (73). Un dispositivo elástico (740), tal como un
resorte laminar, ejerce resistencia elástica al accionamiento del
dispositivo de accionamiento (74) a efectos de proporcionar, en
ausencia de fuerza en los medios elásticos, el retorno a la
posición de inyección o de inserción del inyector en la cubeta. La
ventaja consiste en asegurar que la funda del inyector está dirigida
hacia la cubeta, lo que limita el riesgo de rasguños cuando el
soporte de la cápsula no lleva cápsula sobre el mismo. Los medios
elásticos están constituidos por lo tanto por un elemento laminar
conectado a los medios de accionamiento y presionan contra el
rebaje (75) del asa. Cuando los medios elásticos son accionados, el
elemento laminar es flexionado y su radio de curvatura disminuye
tal como se ha mostrado en la figura 20, lo que acentúa las fuerzas
de retroceso sobre los medios de accionamiento cuando la fuerza del
usuario sobre la garra de accionamiento se reduce. Una zona
escalonada rígida (752) queda dispuesta también en la base del
inyector para producir un efecto de cierre estanco por deformación
del elemento laminar superior de la cápsula. Dicha parte puede
quedar constituida de forma integral con el soporte (71) por
inyección de material plástico y materiales similares.
Las figuras 21 a 23 muestran una posible
realización del inyector. En este caso particular, el inyector tiene
una tobera (751) en la que está realizado un orificio interno con
un eje rectilíneo (750) que se prolonga desde el orificio de
entrada (76) al orificio de salida (79). En otras palabras, el
orificio de salida (79) sometido a la presión del líquido es
situado hacia el fondo de la cubeta (40), sustancialmente de forma
vertical. El mantenimiento del conducto resulta, por lo tanto, más
fácil. Es más fácil desconectar el conducto cuando éste último está
obstruido por partículas sólidas (depósitos, granos de café, etc.)
que un conducto que tenga una curvatura o una variación de la
inclinación.
Los extremos de la tobera inyector terminan en
una superficie cortada de forma cónica (780). En la base de la
tobera (751) queda dispuesto un dispositivo de estanqueidad tal como
un agrandamiento de la sección en forma de una parte anular (752)
(figura 19) realizada en un material elástico, tal como un
elastómero o silicona. La parte anular puede ser flexible y puede
adoptar la forma de una U invertida o una forma ligeramente cóncava
para ayudar en su adaptación a la pared de la cápsula cuando esta
última se expande bajo el efecto de la presión interna. Cuando el
inyector es presionado contra la pared superior de la cápsula, la
tobera es insertada a través de la pared y la parte anular (752) es
presionada contra la pared a efectos de conseguir estanqueidad
entre la superficie de la tobera insertada de este modo y la
perforación u orificio de corte. Los medios elásticos (740) del
sistema de inyección proporcionan la fuerza necesaria para una
aplicación satisfactoria de la parte anular (752) contra la pared
de la cápsula.
El conducto interno tiene como mínimo una parte
(781), con un diámetro o sección reducidos, que lleva a cabo la
función de retención del líquido en el inyector por efecto capilar.
El conducto se prolonga en dirección del orificio de entrada en una
zona de mayor diámetro (782). El conducto interno con sección
transversal reducida termina en el orificio de salida (79), lo que
tiene también el efecto de producir un fuerte chorro de líquido
hacia dentro de la cápsula en el momento de la inyección. Este
chorro provoca un fuerte efecto de mezcla en la cápsula y ayuda a
la disolución de las sustancias solubles de manera rápida y
completa. Las dimensiones del diámetro interno de la sección
capilar es de menos de 1 mm, preferentemente menos de 0,7 mm, y
todavía mejor del orden de 0,6 a 0,4 mm. La parte de mayor diámetro
(782) de la parte de más abajo es utilizada para asegurar que la
pérdida de presión provocada por el inyector, particularmente la
parte de sección reducida, no es excesiva. La pérdida total de
presión del inyector puede ser del orden de 2 a 5 bar
aproximadamente y la bomba debe ser suficientemente potente para
superar esta pérdida de presión y para enviar el líquido con una
presión incrementada aproximadamente de 2 a 4 bar. La bomba de la
unidad de suministro debe ser escogida por lo tanto, de manera que
desarrolle una presión estática comprendida entre un mínimo de 4
bar, preferentemente entre 5 y 15 bar.
La función de cierre estanco al aire provocada
por el conducto capilar es importante para impedir problemas de
goteo o fugas de líquido que escapa a través de la parte inferior de
la cápsula debido a la entrada de aire en el inyector y luego hacia
dentro de la cápsula. Para impedir este fenómeno, la parte (781) es
diseñada por lo tanto de manera que continúe llena de líquido por
efecto capilar cuando el soporte de la cápsula es retirado del
resto de la máquina. Tal como se ha explicado anteriormente, este
conducto capilar podría ser sustituido por una válvula antirretorno
o cualquier medio equivalente.
Las figuras 24 y 25 muestran una realización en
la que la tobera del inyector está sustituida por un simple
conector (752) que termina en un orificio (79f). El inyector se
ajusta al contacto de la pared (63) con dirección hacia un orificio
(630) de la cápsula. En este caso, el orificio existe previamente y
no es taladrado por el inyector. El conector puede ser un elemento
cilíndrico o puede tener cualquier otra forma. El conector puede
estar realizado de manera parcial o total a base de un elastómero
que sirve como cierre de estanqueidad. Tal como se ha mostrado en
la figura 25, la pared (63) de la cápsula puede ser sustancialmente
deformada por la presión mecánica ejercida por el dispositivo de
inyección, lo que asegura un mejor cierre estanco. En una
alternativa (no mostrada), la tapa es más rígida, por lo tanto es
menos deformable o no deformable en absoluto y es el conector el
que comprime contra la pared para compensar el juego y conseguir el
cierre estanco. En otra realización posible, ambos elementos, es
decir, la pared (63) y el conector (752), son deformables.
La figura 26 muestra otra variante de la
conexión entre el soporte (4g) de la cápsula y una unidad de
suministro de líquido (5). La conexión es llevada a cabo por simple
mantenimiento de una presión aplicada por una parte tubular
saliente (510) que delimita una salida de líquidos (770) de los
medios del suministro a una parte rebajada (770) del sistema
inyector (7g) que delimita un orificio central de entrada de líquido
(76). La necesaria estanqueidad de líquido se obtiene entre el
soporte de la cápsula y el medio de suministro de líquido por la
superficie del tubo que establece contacto con las superficies de la
parte rebajada. La parte rebajada y el tubo pueden tener formas
tronco cónicas complementarias tal como se ha mostrado para
favorecer el contacto íntimo a lo largo de un área superficial más
grande. La parte rebajada está formada en la pieza de soporte (71g)
del inyector por ejemplo mediante inyección de plástico o puede ser
una prolongación del propio inyector (70g). La parte tubular (510)
puede estar realizada a base de un material elástico deformable para
acoplarse mejor con las superficies de la parte rebajada. La forma
tronco cónica de la parte extrema (511) ayuda a una desviación de
la superficie de contacto contra la parte (770). La parte rebajada
(770) es de pequeño volumen con una anchura principal más reducida
de unos 2 cm y una profundidad menor de unos 0,5 cm de manera que
permanece en el interior una reducida cantidad de agua residual
cuando el soporte de la cápsula es desconectado del dispositivo de
suministro de líquido. La parte tubular (510) puede ser una pieza
desmontable o permanente que es insertada en la parte de arriba de
la unidad de suministro de líquido (5) o sobremoldeada en la misma.
La parte tubular puede ser realizada a base de un elastómero de goma
elástico resistente al calor o un plástico y el resto de la unidad,
a base de un metal o un plástico duro. El inyector (70g) forma un
conducto interno con una parte capilar final de sección reducida
con respecto a la entrada de líquido (55).
La presente invención no está limitada
únicamente a la realización descrita. Por ejemplo, otras
realizaciones de los soportes de la cápsula pueden ser previstas
dependiendo del tipo de la cápsula o del tipo de bebida a
preparar.
Claims (14)
1. Dispositivo para la preparación de una bebida
a partir de una sustancia alimenticia contenida en una cápsula (6)
que comprende:
- Una unidad (5) de suministro de líquido que
comprende medios de suministro de líquido (50, 54, 55, 56, 500),
- Un soporte (4) de la cápsula configurado para
recibir una cápsula (6); en el que el soporte de la cápsula es
desmontable con respecto a la unidad de suministro de líquido;
- Medios de acoplamiento complementarios (44,
45, 46; 53, 530, 531, 533) de la unidad de suministro de líquido y
del soporte de la cápsula;
en el que
los medios de acoplamiento complementarios (44,
45, 46;53, 530, 531, 533) están configurados para posibilitar la
inserción del soporte de la cápsula en la unidad de suministro de
líquido a lo largo de una primera dirección de inserción en la que
el soporte de la cápsula es preposicionado en la unidad de
suministro de líquido en una posición de referencia en la que los
medios de suministro de líquido se encuentran relativamente alejados
del soporte de la cápsula;
en el que la unidad (5) de suministro de líquido
comprende además medios de cierre (51, 52, 80, 81, 82, 83, 86, 87,
88) configurados para desplazar los medios de suministro de líquido
(50, 54, 55, 56, 500) relativamente cerca del soporte de la
cápsula, de manera que los medios de suministro de líquido (50, 54,
55, 56, 500) quedan posicionados en la posición de distribución de
líquido para ser capaces de distribuir líquido en la cápsula,
caracterizado por que los medios de
cierre (51, 52, 80, 81, 82, 83, 86, 87, 88) de la unidad de
suministro de líquido está configurado para llevar los medios de
suministro de líquido (50, 54, 55, 56, 500) relativamente cerca del
soporte (4) de la cápsula en la posición de distribución de líquido
por efecto de una fuerza realizada sobre el soporte de la
cápsula.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado por que los medios de cierre (51, 52, 80,
81, 82, 83, 86, 87, 88) de la unidad de suministro de líquido están
configurados para llevar los medios de suministro de líquido (50,
54, 55, 56, 500) más cerca del soporte de la cápsula (4) en una
dirección que es distinta de la dirección lineal de inserción del
soporte de la cápsula en la posición de referencia.
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
2, caracterizado por que los medios de cierre (51, 52, 80,
81, 82, 83, 86, 87, 88) de la unidad de suministro de líquido está
configurado para llevar a cabo los medios de suministro de líquido
(50, 54, 55, 56, 500) relativamente cerca del soporte de la cápsula
en la posición de distribución de líquido por efecto de una fuerza
dirigida hacia abajo.
4. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3 caracterizado por que
los medios complementarios de acoplamiento del
soporte (4) de la cápsula y la unidad (5) de suministro de líquido
comprenden un conjunto complementario de bordes de guía y nervios de
guía (44, 45; 530, 531) que posibilitan la inserción del soporte de
la cápsula al provocar el deslizamiento del mismo en la unidad de
suministros de líquido.
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado por que la unidad (5) de suministro de
líquido comprende:
una base de guía (51) en la que se inserta el
soporte (4) de la cápsula por medio de un movimiento de
deslizamiento a lo largo de los bordes de guiado (530, 531);
una base de suministro de líquido (52) que
soporta los medios de suministro de líquido (50, 54, 55, 56, 500) y
que comprende una salida de líquido (56);
estando articulada dicha base de suministro de
líquido (52) a la base de guía (51) y siendo móvil con respecto a
la misma desde la posición alejada a la posición de distribución de
líquido de los medios de suministro de líquido (50, 54, 55, 56,
500) en la cápsula.
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizado por que la base (52) de suministro de
líquido está articulada a la base de guía (51) por un sistema de
junta articulada de manera que una presión sobre el soporte de la
cápsula en una dirección preferente distinta de la dirección de
inserción provoca que la base de suministro (52) se cierre con
respecto a la base de guía (51) en la posición de distribución de
líquido.
7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizado por que el sistema de junta articulada (8)
comprende dos aletas (80, 81) montadas sobre dos lados de
articulación lateral (800) de la base guía y estando montadas
dichas aletas por dos articulaciones (82) sobre la base de
suministro (52) con intermedio de dos aberturas de guía alargadas
arqueadas (83) realizadas en las aletas (80, 81); de manera que la
base de guía es pivotante con respecto a las aletas (80, 81)
alrededor de los lados de articulación lateral (800) cuando el
soporte de la cápsula es llevado manualmente hacia abajo y lleva la
base de suministro (51) hacia abajo la cual cierra entonces sobre
la base de guía (51).
8. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el soporte
de la cápsula comprende un inyector de líquido (70) para la
introducción de líquido dentro de la cápsula.
9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
8, caracterizado por que los medios de cierre (51, 52, 80,
81, 82, 83, 86, 87, 88) de la unidad de suministro de líquido están
configurados para llevar los medios de suministro de líquido (50,
54, 55, 56, 500) en acoplamiento de estanqueidad con respecto al
inyector de líquido (70) del soporte de la cápsula en la posición
de distribución de líquido.
10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
8 o 9, caracterizado por que el inyector (70, 70b, 70c, 70d,
70e, 70f) comprende un orificio de entrada de líquido (76, 77d, 77c,
767), un conducto de inyección (750, 750c, 750d, 750f, 710) y como
mínimo un orificio de inyección (79, 79b, 79c, 79d, 79f) para
inyectar como mínimo un chorro de líquido a presión dentro de la
cápsula (6).
11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizado por que el inyector (70, 70e) comprende
una tobera (751) que perfora, corta o se inserta a través de una
pared (63) de la cápsula.
12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
11, caracterizado por que el inyector (70, 70e) comprende un
dispositivo de cierre en la base de la tobera (751) o del conector
(752) para proporcionar cierre estanco entre la tobera o conector y
la pared (63) de la cápsula o para contribuir a proporcionar efecto
de estanqueidad en la superficie de la cápsula.
13. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
12, caracterizado por que los medios de estanqueidad están
constituidos por un elemento elástico de estanqueidad (752).
14. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
12, caracterizado por que los medios de estanqueidad son una
parte escalonada rígida alrededor de la base de la parte del
inyector que se inserta en la cápsula; siendo eficaz dicha parte
para proporcionar una impresión sobre la superficie de la
cápsula.
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