ES2580231T3 - Dispensador de bebidas con recipiente para dispensación de polvos - Google Patents

Dispensador de bebidas con recipiente para dispensación de polvos Download PDF

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ES2580231T3 ES10801155.2T ES10801155T ES2580231T3 ES 2580231 T3 ES2580231 T3 ES 2580231T3 ES 10801155 T ES10801155 T ES 10801155T ES 2580231 T3 ES2580231 T3 ES 2580231T3
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Abstract

Un dispensador de bebidas que comprende un recipiente de dispensación para dispensar un polvo formador de bebida, comprendiendo dicho recipiente: - un depósito (1) que tiene una parte inferior conformada como una garganta con forma en U, dos paredes terminales (1c, 1d) y dos paredes laterales (1a, 1b) estando dichas paredes laterales unidas a las extremidades superiores de la garganta con forma de U , - un medio de dosificación (2) volumétrica giratorio: - que se extiende longitudinalmente a través de la parte inferior del depósito (1e), y - configurado para desplazar un volumen de polvo longitudinalmente a través de la parte inferior del depósito, y - alojado en la garganta con forma de U, extendiéndose el punto superior de la garganta con forma de U al menos hasta la parte superior del medio de dosificación volumétrica giratorio, y en el que al menos la parte de al menos una de las paredes laterales del depósito unida a la garganta con forma de U es recta e inclinada hacia el exterior de acuerdo con un ángulo de 25º cómo máximo, preferentemente de 20º como máximo, con la vertical.

Description

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DESCRIPCION
Dispensador de bebidas con recipiente para dispensacion de polvos Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a mejoras en la dosificacion de un polvo desde un recipiente en un equipo de dispensacion de bebidas. El recipiente utilizado en el dispensador de la invencion puede, por ejemplo, ser utilizado para dispensar de una manera mas uniforme cantidades medidas de material para la preparacion de bebidas en polvo seco.
Antecedentes de la invencion
En la tecnica se conocen varios dispensadores automatizados de bebidas o de alimentos para la preparacion de productos reconstituidos calientes o fnos. En un dispensador convencional de bebidas o de alimentos, se mezclan una cantidad medida de polvo de formacion de bebida soluble en agua o de formacion de alimento suministrado desde un recipiente de almacenamiento, y una cantidad medida complementaria de agua caliente o fna suministrada desde una fuente de agua para producir un producto final, que es dispensado en una taza o vaso. Existen varios problemas identificados con la dispensacion de estos polvos en los recipientes tradicionales.
El primer problema se refiere a la uniformidad de la dosificacion del polvo que, mas particularmente, se refiere a la variabilidad de dosis a dosis. Normalmente, la tirada en gramos de polvo disminuye drasticamente despues de un cierto numero de tiradas y la bebida o alimento reconstituidos se vuelve mas diluida. En terminos de calidad del producto, la uniformidad del producto es importante para cumplir con la satisfaccion del consumidor. Si la variacion de dosis a dosis es demasiado grande, p. ej., del orden de 5% de polvo de diferencia o mas, afecta a la calidad del producto en la taza de una manera que llega a ser perceptible para el consumidor.
El segundo problema se refiere a la evacuacion de polvo fuera del recipiente que puede ser incompleta o irregular dentro de una tolerancia predeterminada. En resumen, el recipiente no puede vaciarse hasta cierto punto y se queda una significativa cantidad de polvo. En recipientes tradicionales, los problemas de evacuacion del polvo incluyen dosis o tiradas en gramos que estan por debajo de la tirada objetivo, asf como el polvo que queda en el recipiente y del que el mecanismo de dosificacion no puede suministrar mas. En terminos de autonoirna, un recipiente que suministra un pequeno volumen de polvo dentro de las especificaciones debe ser rellenado con mas frecuencia por el operario, a fin de que la bebida no llegue a ser inaceptablemente deficiente cuando el nivel de polvo llegue a ser bajo. Por lo tanto, tales recipientes de bajo rendimiento pueden afectar a la calidad del producto y pueden requerir mas atencion del operario en el rellenado y mantenimiento del dispositivo. Ademas, los problemas de evacuacion del polvo causan problemas de higiene ya que una parte del polvo no puede ser evacuada y puede permanecer en el recipiente durante un tiempo mas largo que su penodo de conservabilidad.
Se han desarrollado sistemas que consisten en una sola rueda giratoria y un mecanismo de ruptura, tal como golpeadores o resortes de alambre unidos a la rueda. Recipientes tfpicos se describen en las patentes de los EE.UU. 3.013.701 y 4.207.995.
La dosificacion se realiza habitualmente mediante una barrena, ya sea una barrena de tornillo o una barrena de resorte. El extremo de dosificacion del recipiente contiene una salida que dirige el polvo hacia la zona de mezcla cuando sale. El documento US 2003/0234261 proporciona un recipiente de este tipo en el que las ruedas que agitan estan asociadas operativamente con el medio de dosificacion volumetrica giratorio para girar en el deposito despues de la actuacion del medio de dosificacion volumetrica giratorio. Esta tecnica anterior describe tambien el uso de una barrena de resorte como medio de dosificacion volumetrica giratorio y de un inserto solido colocado dentro de la barrena de resorte para mejorar la uniformidad de la dosificacion y reducir la variabilidad de dosis a dosis.
Sin embargo, la instalacion de piezas en el propio polvo no siempre se recomienda, por varias razones. En primer lugar, las piezas en el polvo tienen que ser compatibles con los productos comestibles y no debenan disminuir la calidad del polvo. Ademas, las piezas en el recipiente ocupan un espacio considerable, disminuyendo el volumen dedicado al polvo. Por ultimo, estas piezas influyen en la densidad del polvo, comprimiendo el polvo en un lado de la rueda y dejandolo mas suelto en el otro lado, generando variabilidad en la dosificacion.
A continuacion, existe todavfa la necesidad de mejorar recipientes de dosificacion de polvo desde el punto de vista de la uniformidad de la dosificacion de polvo y la completa evacuacion del polvo fuera del recipiente.
Sumario de la invencion
La invencion se refiere a un dispensador de bebidas de acuerdo con la reivindicacion 1.
Los depositos presentan dos paredes terminales y dos paredes laterales. Las paredes terminales incluyen, habitualmente, una pared delantera y una pared trasera, la pared delantera que corresponde a la pieza del deposito
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que comprende la salida de polvo desde donde se dispensa el polvo almacenado. En su parte inferior, el deposito presenta una garganta con forma de U y el medio de dosificacion esta dispuesto en esta garganta con forma de U del deposito entre las dos paredes terminales. El punto superior de la garganta con forma de U se extiende al menos hasta la parte superior del medio de dosificacion volumetrica giratorio.
Al menos, la parte de, al menos, una de las paredes del deposito por encima de la garganta con forma de U es recta e inclinada hacia el exterior comparada con el volumen interno del deposito. Preferentemente, al menos las dos paredes laterales presentan al menos una parte recta por encima de la garganta con forma de U que esta inclinada hacia el exterior. Preferentemente, estan inclinadas segun el mismo angulo a. De la misma manera, generalmente, al menos una de las dos paredes perifericas presenta al menos una parte por encima de la garganta con forma de U que esta inclinada segun un angulo p. Por encima de estas partes inclinadas hacia el exterior, las paredes pueden presentar cualquier forma curva o recta. Sin embargo, con el fin de optimizar la huella del deposito en la maquina, solo la parte de las paredes justo por encima de la garganta con forma de U pueden estar inclinadas y el resto de las paredes pueden estar verticales, en particular en el caso de las paredes perifericas. Con el fin de resolver el problema de la dosificacion precisa, las partes de las paredes del deposito por encima de la garganta con forma de U estan inclinadas hacia el exterior segun un angulo (a, p) de 25° como maximo, preferentemente de 20° como maximo, con la vertical.
De acuerdo con la realizacion preferida de la invencion toda la superficie superior del medio de dosificacion volumetrica esta libre y puede rellenarse con polvo. En particular, toda la superficie superior del medio de dosificacion volumetrica esta desprovista de piezas obstructivas. El polvo esta libre para cubrir toda la superficie superior del medio de dosificacion volumetrica.
De acuerdo con otra realizacion preferida de la invencion, el volumen interno del deposito por encima de la garganta con forma de U no incluye deflectores internos. Entonces, el polvo almacenado en el deposito es guiado al medio de dosificacion volumetrica giratorio solo por la parte (o partes) de la pared inclinada hacia fuera. Preferentemente, el volumen interno del deposito por encima de la garganta con forma de U no incluye tampoco ruedas giratorias internas o golpeadores internos.
De acuerdo con una realizacion preferida, la parte delantera del medio de la dosificacion volumetrica giratorio se extiende longitudinalmente fuera de la parte inferior del deposito y dicha parte delantera que se extiende fuera del deposito esta alojada en un cilindro vado. El cilindro presenta, generalmente, el mismo diametro que el medio de dosificacion volumetrica giratorio para que el medio de dosificacion volumetrica giratorio pueda girar libremente en su interior. Este cilindro puede mejorar la dosificacion precisa del recipiente de dispensacion impidiendo que el polvo parasito fluya entrando en el medio de dosificacion volumetrica giratorio cerca de la parte delantera.
El medio de dosificacion volumetrica usado en el recipiente de dispensacion de la presente invencion esta configurado para desplazar un volumen de polvo longitudinalmente, es decir, horizontalmente a traves de la parte inferior del deposito desde la pared trasera hasta la pared delantera. El medio de dosificacion volumetrica pueden ser una barrena de tornillo o una barrena de resorte. Preferentemente, el diametro de la barrena de tornillo o de la barrena de resorte es esencialmente el mismo que el diametro de la parte del medio cilindro de la garganta con forma de U. Entonces la barrena es capaz de girar libremente en el interior del medio tubo. En general, el medio de dosificacion volumetrica giratorio es accionado por un motor.
De acuerdo con otra realizacion preferida, la barrena puede estar dispuesta para transportar un volumen de polvo que vana en funcion de la posicion longitudinal a lo largo de la barrena. En la realizacion preferida, la barrena esta dispuesta para comprender un volumen de transporte para el polvo que es mas bajo en la parte trasera de la barrena que en la parte delantera de la barrena. El volumen puede aumentar de manera progresiva o escalonada. El medio de dosificacion volumetrica puede ser una barrena de resorte con un inserto solido situado dentro del resorte en una parte trasera de la barrena. Este inserto puede presentar una seccion transversal decreciente a lo largo de la longitud del resorte desde el extremo trasero hasta el extremo delantero. En consecuencia, el inserto solido crea una reduccion de la capacidad de la barrena para el transporte de polvo en esta zona en comparacion con la zona delantera. Este inserto tiene, preferentemente, la forma de un cono que apunta su extremo afilado cerca de la parte delantera del recipiente.
De acuerdo con un modo espedfico, la relacion entre la longitud de la garganta y la anchura de la garganta es, preferentemente, como maximo 6.
De acuerdo con otra realizacion, el recipiente de dispensacion puede comprender medios de golpeteo o medios de vibracion para dar golpes en la superficie externa del recipiente. Pero, por lo general, el recipiente de la presente invencion no comprende ningun medio de agitacion, golpeteo o vibracion dentro del volumen del recipiente de polvo.
El recipiente de dispensacion de la presente invencion se utiliza, preferentemente, para dispensar un polvo formador de una bebida que es suministrado al deposito como, por ejemplo, cafe, leche, chocolate, te o crema en polvo. El recipiente esta particularmente adaptado para dispensar un polvo que presenta un tamano maximo de polvo de 4 mm, preferentemente de 3 mm.
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La salida del recipiente se puede orientar de manera que se entregue el polvo dosificado en un tazon o en una taza de mezcla en los que la dosis de polvo se mezcle con un diluyente.
Breve descripcion de los dibujos
Las caractensticas y ventajas de la invencion se comprenderan mejor en relacion con:
- La Figura 1 es una vista en perspectiva del recipiente de dispensacion utilizado en la presente invencion.
- La Figuras 2 es la vista AA en seccion del recipiente de dispensacion de la Figura 1.
- La Figura 3 es una vista lateral del recipiente de dispensacion de la Figura 1.
- La Figura 4 es la vista BB en seccion del recipiente de dispensacion de la Figura 1.
- La Figura 5 es una seccion transversal de la pieza inferior de un deposito de reserva de un recipiente de dispensacion de acuerdo con la tecnica anterior.
- Las Figuras 6-8 son graficos que ilustran la variabilidad de la dosificacion del recipiente de la presente invencion y de un recipiente de la tecnica anterior para la dispensacion de diferentes polvos.
Descripcion detallada de los dibujos
La Figura 1 ilustra el recipiente de dosificacion utilizado en el dispensador de bebidas de la presente invencion. Comprende un deposito 1 que presenta dos paredes laterales 1a, 1b y dos paredes terminales: una pared 1c terminal delantera y una pared 1d terminal trasera. La parte delantera del recipiente se considera que es la parte situada en las proximidades de la salida. La parte inferior 1e del deposito es una garganta 1e con forma de U en la que esta alojado el medio de dosificacion volumetrica giratorio como se ilustra en Figuras 2 y 4. El medio de dosificacion volumetrica giratorio ilustrado es una barrena 2 de resorte, pero podna ser tambien una barrena de tornillo o cualquier otro medio de dosificacion volumetrica que este configurado para desplazar un volumen de polvo longitudinalmente a traves de la parte inferior del deposito que esta horizontalmente desde la pared trasera hasta la pared delantera. Se extiende a traves de toda la longitud del deposito en el extremo inferior del mismo. El extremo trasero de la barrena es soportado de forma giratoria por una abertura de la pared 1d terminal trasera y termina en un conector 3. El conector 3 esta destinado a estar unido a un arbol de un sistema actuador electrico convencional, tal como un motor de CC. Un inserto 7 esta presente dentro del resorte de la barrena. Este inserto presenta una seccion transversal decreciente a lo largo de la longitud del resorte desde el extremo trasero 7a hasta el extremo delantero 7b. De acuerdo con la invencion, el punto superior 1f de la garganta con forma de U se extiende al menos hasta la parte superior del medio de dosificacion volumetrica giratorio, que es aqu la parte superior del resorte de la barrena: este punto 1f aparece en la vista en seccion del deposito 1 de acuerdo con la Figura 4. Esto significa que el medio de dosificacion volumetrica giratorio esta alojado, de forma completamente vertical, en la garganta con forma de U. Las partes de las paredes 1a, 1b, 1c unidas a la garganta con forma de U estan inclinadas hacia el exterior segun un angulo a de 20° y p de 20° con la vertical. Debido a estos angulos hacia el exterior, el deposito presenta un volumen de almacenamiento mas grande que si las paredes fueran verticales. Sin embargo, la eleccion del valor espedfico inferior a 20°juega tambien un papel en la mejora de la precision en la dosificacion del recipiente y su completo vaciado.
La parte delantera 2c del medio de dosificacion volumetrica giratorio se extiende longitudinalmente fuera del fondo del deposito 1e y se aloja en un cilindro 4 cerrado. El cilindro presenta esencialmente el mismo diametro que el resorte de la barrena. Una tolva 6 opcional correspondiente a la salida del recipiente puede montarse en el extremo del cilindro 4 y sirve para redirigir el flujo de polvo que sale del recipiente, por ejemplo, en direccion de un tazon de mezcla o una lmea de dispensacion. Un dique 5 puede tambien estar presente para obstruir parcialmente el extremo delantero del cilindro. Este dique aparece en las Figuras 1 y 3 en las que la tolva 6 se ha hecho parcialmente transparente.
En comparacion con el recipiente de dispensacion de la tecnica anterior, el recipiente de dispensacion de la presente invencion presenta menos variabilidad en la dosificacion, un mayor tiempo hasta la recarga, menos desviacion estandar antes del momento de la recarga y disminuye la cantidad de polvo que queda en el recipiente.
Ejemplos
Un recipiente de acuerdo con la presente invencion y un recipiente de acuerdo con la tecnica anterior se rellenan con diferentes tipos de polvos. Estos polvos fueron suministrados mediante los recipientes de dispensacion y se midieron su variabilidad en la dosificacion, su velocidad de evacuacion, su desviacion estandar desde el momento de la recarga y la cantidad de polvo que queda en el recipiente al final de las pruebas.
En los ejemplos, el recipiente de la presente invencion era el ilustrado en las Figuras 1-4.
Al contrario que el recipiente de la presente invencion, en el recipiente de la tecnica anterior:
- la barrena de resorte se alojaba en un medio tubo (1f), de modo que el resorte (2) solo estaba semisumergido en el tubo, extendiendose la mitad del resorte fuera de dicho medio tubo como se ilustra en la Figura 5.
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- las paredes laterales (1a, 1b) del deposito por encima de la barrena de resorte presentaban un angulo a de mas de 20° con la vertical.
- las paredes perifericas del deposito por encima de la barrena de resorte presentaban un angulo p de 20° con la vertical (no representado).
El recipiente de la tecnica anterior tambien comprendfa una rueda giratoria que era accionada por el acoplamiento de sus dientes perifericos con la barrena de resorte. Ningun inserto estaba presente en la barrena de resorte.
Ejemplo 1
La variabilidad en la dosificacion de los recipientes se ilustro mediante la representacion de la relacion del peso de la dosis/peso medio de las dosis en funcion de la relacion de peso de polvo vertido/peso puesto en el recipiente al comienzo de la prueba para cada polvo. Los resultados se ilustran mediante las Figuras 6-8.
Los graficos se hicieron para cada polvo con el recipiente de acuerdo con la invencion y con el recipiente de acuerdo con la tecnica anterior.
La Figura 6 ilustra la variabilidad de la dosificacion de un recipiente de acuerdo con la presente invencion (grafico A) y de acuerdo con la tecnica anterior (grafico B) para la dosificacion y dispensacion de un capuchino en polvo. Parece que la relacion peso de la dosis/peso medio de las dosis para el recipiente de dispensacion de la presente invencion es casi igual a 1 desde el momento en el que el recipiente esta lleno hasta que se ha vaciado, mientras que la relacion peso de la dosis/peso medio de las dosis para el recipiente de dispensacion de la tecnica anterior vana entre 0,83 y 1,1.
La Figura 7 ilustra la misma variabilidad en la dosificacion para un chocolate en polvo.
La Figura 8 ilustra la misma variabilidad en la de dosificacion para un cafe en polvo.
Ejemplo 2
La velocidad de evacuacion se corresponde con el porcentaje de peso de polvo dispensado desde el deposito en comparacion con el peso de polvo rellenado en el deposito cuando la variabilidad en la dosificacion se aleja de 1.
La velocidad de evacuacion del recipiente de la presente invencion, calculado como la media de 14 polvos diferentes (que incluyen crema, cafe, chocolate, cobertura de capuchino,...) era del 91%, mientras que era del 67% para el recipiente de la tecnica anterior.
Ejemplo 3
La desviacion estandar se calculaba antes del momento de la recarga del recipiente de la presente invencion, calculada como la media de 14 polvos diferentes (que incluyen crema, cafe, chocolate, cobertura de capuchino,...), era del 2,2%, mientras que era del 5,2% para el recipiente de la tecnica anterior.
Ejemplo 4
La cantidad de polvo que queda en el recipiente al final de las pruebas se corresponde con el peso del polvo que no puede ser dispensado por el medio de dosificacion y que se mantiene en el deposito.
Esta cantidad de polvo para el recipiente de la presente invencion, calculada como la media de 14 polvos diferentes (que incluyen crema, cafe, chocolate, cobertura de capuchino,...), era del 0,4%, mientras que era del 3,8% para el recipiente de la tecnica anterior.

Claims (8)

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    15
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    40
    REIVINDICACIONES
    1. Un dispensador de bebidas que comprende un recipiente de dispensacion para dispensar un polvo formador de bebida, comprendiendo dicho recipiente:
    - un deposito (1) que tiene una parte inferior conformada como una garganta con forma en U, dos paredes terminales (1c, 1d) y dos paredes laterales (1a, 1b) estando dichas paredes laterales unidas a las extremidades superiores de la garganta con forma de U ,
    - un medio de dosificacion (2) volumetrica giratorio:
    • que se extiende longitudinalmente a traves de la parte inferior del deposito (1e), y
    • configurado para desplazar un volumen de polvo longitudinalmente a traves de la parte inferior del deposito, y
    • alojado en la garganta con forma de U, extendiendose el punto superior de la garganta con forma de U al menos hasta la parte superior del medio de dosificacion volumetrica giratorio, y
    en el que al menos la parte de al menos una de las paredes laterales del deposito unida a la garganta con forma de U es recta e inclinada hacia el exterior de acuerdo con un angulo de 25° como maximo, preferentemente de 20° como maximo, con la vertical.
  2. 2. Un dispensador de bebidas de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el volumen interno del deposito por encima de la garganta con forma de U no incluye deflectores internos.
  3. 3. Un dispensador de bebidas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la parte delantera (2c) del medio de dosificacion volumetrica giratorio se extiende longitudinalmente fuera de la parte inferior del deposito y dicha parte delantera que se extiende fuera del deposito esta alojada en un cilindro (4).
  4. 4. Un dispensador de bebidas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de dosificacion (2) volumetrica es una barrena de tornillo o una barrena de resorte.
  5. 5. Un dispensador de bebidas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de dosificacion volumetrica es una barrena de resorte con un inserto (7) solido situado dentro del tornillo en una parte trasera de la barrena.
  6. 6. Un dispensador de bebidas de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el inserto presenta una seccion transversal decreciente a lo largo de la longitud del resorte desde el extremo trasero hasta el extremo delantero.
  7. 7. Un dispensador de bebidas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la relacion entre la longitud de la garganta y la anchura de la garganta es como maximo 6.
  8. 8. Un dispensador de bebidas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de dosificacion (2) volumetrica giratorio es accionado por un motor.
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