ES2824508T3 - Dispensador de porciones para dispensar artículos de bebidas en porciones - Google Patents

Abstract

Dispensador de porciones (2) para dispensar bebidas (8) desde un cartucho intercambiable (3), el cual comprende: un bastidor (4) con una parte receptora (5) para recibir el cartucho intercambiable, una abertura de descarga (6) junto a la parte de recepción (5) y dimensionada para permitir que un artículo de bebida se descargue de una forma individual, por gravedad, desde el cartucho intercambiable, un conjunto de montaje de pistón (16), el cual comprende un pistón (19) y un alojamiento de pistón (20) en el que el pistón se encuentra dispuesto para moverse en su interior, en donde, el pistón (19), se encuentra dispuesto para proporcionar una cámara de descarga (23) para descargar por lo menos un artículo de bebida en el mismo y para transportarlo a un área de dispensación (17) y, en donde, el conjunto de montaje de pistón (16), se encuentra dispuesto para conectarse de una forma hermética con el cartucho intercambiable (3) y comprende medios para abrir el cartucho intercambiable para permitir la descarga del artículo de bebida, en la cámara de descarga, y para volver a cerrar el cartucho intercambiable.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispensador de porciones para dispensar artículos de bebidas en porciones

Sector de la invención

La invención, se refiere al almacenaje y dispensación de artículos de bebida en porciones para la preparación de bebidas mediante la utilización de dichos artículos de bebida en porciones en un dispositivo de preparación de bebidas, tal como el consistente en una máquina de café para uso doméstico o profesional.

Antecedentes de la invención:

Es conocido el hecho de que, el café, se vende en envases herméticos para protegerlo del contacto con el aire, lo cual provocaría una rápida oxidación y pérdida de aromas. El sector de las cápsulas selladas para bebidas se ha desarrollado enormemente, esencialmente debido al hecho de que, cada porción de café, puede protegerse bien contra la oxidación mediante un envase funcional, hermético a los gases, hasta que el café se extrae en una máquina de café específica.

Así, por ejemplo, los documentos de patente europea EP 0512468 y EP 0512470, proporcionan respectivamente una cápsula sellada para bebidas y un proceso para extraer una bebida de dicha cápsula.

Los documentos de patente estadounidense US 8 178 139 y US 8 210 097 proporcionan, respectivamente, una cápsula esférica la cual comprende un agregado compactado de sustancia a someter a infusión y una envoltura de envasado impermeable al aire y al agua, y una máquina para preparar y dispensar de una forma automática una bebida, a partir de dicha cápsula sellada, perforando la envoltura de envasado. De una forma particular, las cápsulas se amontonan en un depósito encima de la cámara de infusión y éstas se seleccionan de una forma individual mediante un yugo trasero, el cual forma parte de la cámara de infusión.

El documento de patente francesa FR 2 879 175, proporciona una dosis de café para bebidas automáticas y máquinas dispensadoras, la cual comprende una cámara de infusión y una posición de apisonamiento para una cantidad determinada de café molido, en la cámara de infusión. La dosis de café se puede compactar, a partir de café tostado y molido, a una forma externa rodante, una pelota de una forma substancial esférica. La dosis de café comprende, de una forma adicional, una envoltura de por lo menos una capa o película de material poroso, el cual apisona el agregado de café.

De una forma general, las soluciones de envases en porciones las cuales se encuentran diseñadas para preservar bien el ingrediente del café contra la oxidación, proporcionan muchas ventajas, tales como las consistentes en la frescura y la calidad del café mediante una dosificación perfecta y una extracción controlada. Sin embargo, éstas son costosas de producir y, de una forma general consumen material de envasado y pueden requerir una sofisticada cadena de reciclaje de envasado.

Se han desarrollado soluciones de dosificación alternativas para dosificar y dispensar porciones de ingredientes de bebidas, las cuales, cuando se toman de una forma individual, son sensibles a la oxidación, pero que se almacenan como un todo en un recipiente en el que el nivel de oxígeno se reduce mediante un envasado protector de sellado y / o asociándose a los medios de suministro de vacío o gas protector, específicos, al recipiente, cuando el recipiente de encuentra conectado al dispositivo dispensador.

El documento de patente internacional WO 2014 135677, propone un dispositivo para la dispensación controlada de cápsulas que contienen ingredientes de bebida en el que éste comprende una salida de descarga para dispensar de una forma selectiva las cápsulas y un área de distribución de barrera, la cual se encuentra dispuesta en el interior de un recorrido de transporte de cápsulas y medios para descargar gas inerte en la cámara de descarga de cápsulas. El documento de patente europea EP 1876936, se refiere a un dispensador de café, hermético, el cual incluye un recipiente rígido provisto de una tapa y una boquilla de salida, la cual se encuentra cerrada por un obturador. El dispensador en cuestión, incluye medios adecuados para dispensar el producto, a partir del recipiente, mientras se reduce el volumen de almacenaje.

El documento de patente europea EP 1 879 487, se refiere a la dispensación de café en polvo, a partir de un dispensador, el cual incluye un recipiente de almacenaje, medios de obturación y suministro de vacío o gas inerte para purgar la cámara dispensadora de oxígeno.

Las desventajas de las soluciones hoy en día existentes, con un dispositivo de producción de vacío o gas inerte específico, residen en el hecho de que éstas hacen que el sistema sea complejo y costoso de operar. De una forma adicional, las soluciones de dispensación de ingredientes de café, especialmente para café en polvo a granel, plantean problemas de precisión en la dosificación y no son muy limpias, ya que la materia en polvo, tiende a extenderse sobre las superficies del dispensador y la máquina de bebidas.

Así, por lo tanto, se busca una solución para proporcionar un dispositivo y sistema dispensador, los cuales sean sencillos, sostenibles, y de bajo costo, para dispensar de manera precisa y confiable el ingrediente del producto de bebida, tal como, por ejemplo, café tostado y molido, para la preparación de bebidas, mientras se mantiene el ingrediente del producto lo más fresco posible y se reduce consumo de material de envasado.

La presente invención, tiene como objetivo superar el problema correspondiente al anterior arte especializado de la técnica, el cual se ha descrito anteriormente, arriba. De una forma adicional, la invención, tiene como objetivo proporcionar una solución a otros problemas los cuales se identifican en la descripción.

Resumen de la invención:

La invención, se refiere a un dispensador de porciones, para dispensar artículos de bebidas en porciones ("artículos de bebida"), a partir de un cartucho intercambiable, el cual comprende:

- un bastidor con una parte receptora para recibir el cartucho intercambiable,

- una abertura de descarga junto a la parte receptora y la cual se encuentra dimensionada para permitir que los artículos de bebida se descarguen de una forma individual, por gravedad, desde el cartucho,

- un conjunto de montaje de pistón, el cual comprende un pistón y un alojamiento (cárter) de pistón en el cual, el pistón en cuestión, se encuentra dispuesto para moverse en éste:

en donde, el conjunto de montaje de pistón, se encuentra dispuesto para proporcionar una cámara de descarga para la descarga de por lo menos un artículo de bebida y para transportarlo a un área de dispensación, en el que el conjunto de montaje de pistón se encuentra dispuesto para conectarse de una forma estanca con el cartucho intercambiable y que comprende medios para abrir el cartucho intercambiable para permitir la descarga del artículo de bebida en la cámara de descarga y para volver a cerrar el cartucho intercambiable.

Los términos "conexión hermética" se refieren a una conexión sellada, la cual se encuentra dispuesta para limitar y evitar de una forma preferible cualquier entrada significativa de aire ambiental en la conexión, durante la apertura y el cierre del cartucho intercambiable.

De una forma particular, el pistón, se encuentra dispuesto axialmente con respecto a la abertura de descarga y en el interior del alojamiento o cárter del pistón para moverse entre una posición extendida en la que el pistón llega a la abertura de descarga o junto a ella para soportar por lo menos una porción de bebida y una posición retraída en la que la cámara de descarga se encuentra definida por lo menos parcialmente por el pistón y el alojamiento del pistón y en función de la distancia de retracción del pistón con respecto a la abertura de descarga, para recibir por lo menos una bebida, de una forma preferible, una única bebida, descargada del cartucho.

En concordancia con un principio de la invención, los artículos de bebida, se pueden dispensar de una forma selectiva, a partir de un cartucho intercambiable, mediante el dispositivo de la invención, mientras se limita, de una forma preferible, se evita, la exposición del interior del cartucho al aire ambiente. De una forma preferible, en la posición retraída del pistón, el volumen de la cámara de descarga puede ajustarse firmemente al tamaño del artículo o artículos de bebida en función de la carrera del pistón. En la posición extendida, el pistón toma suavemente el (los) artículo(s) de bebida, a cargo y las restricciones mecánicas (tales como, por ejemplo, caídas, golpes) en el (los) artículo(s) de bebida, se reducen, de tal modo que, la integridad de los artículos de bebida, se mantiene, durante la dispensación haciendo que el dispositivo sea limpio y preciso en la dosificación.

De una forma preferible, la porción receptora del bastidor, comprende por lo menos una superficie tubular, la cual se encuentra dispuesta para acoplarse con el cartucho intercambiable en una disposición de una forma substancial vertical o inclinada del cartucho intercambiable la cual permite la descarga de los artículos divididos por gravedad. De una forma particular, el cartucho intercambiable, comprende un elemento tubular de almacenaje; encontrándose dimensionada, por lo menos una poción, para encajar o para recibirse en la parte tubular de la parte receptora del dispensador. El miembro tubular de almacenaje, comprende un miembro de conexión extraíble (desmontable) tal como una ranura anular, la cual se encuentra dispuesta para conectar de una manera extraíble el miembro tubular de almacenaje a un miembro de conexión, tal como un miembro de conexión de accionamiento elástico, del tipo garfio, de una porción receptora del dispensador. El miembro de conexión extraíble se posiciona, de una forma preferible, en una porción de unión del miembro tubular de almacenaje, que puede encajar con una superficie tubular complementaria de la porción receptora. El miembro de conexión de la parte receptora, se puede posicionar en la superficie tubular.

Como "disposición vertical o inclinada" se entenderá el hecho de que el cartucho se encuentra orientado con su extremo abierto colocado en el nivel más bajo para permitir la descarga de artículos en porciones por gravedad a través del mismo.

De una forma preferible, la parte receptora, comprende por lo menos un miembro de sellado para proporcionar una disposición de una forma substancial hermética a los gases entre el cartucho intercambiable y la abertura de descarga, cuando éstos se encuentran acoplados entre sí.

De una forma preferible, la parte de recepción, comprende por lo menos un elemento de sellado, el cual se encuentra dispuesto para asegurar de forma susceptible de extraerse, y elástica, el cartucho intercambiable. Así, por ejemplo, el (los) miembro (s) de cerrojo, pueden ser los consistentes en un miembro de conexión del tipo garfio, elástico, el cual se encuentre adaptado para encajar en una ranura complementaria anular del miembro tubular de almacenaje del cartucho intercambiable.

El dispensador de porciones, es particularmente adecuado para acoplarse con un cartucho intercambiable, el cual comprende un elemento de almacenaje, tubular, el cual, inicialmente, se encuentra sellado mediante una tapa de cierre y tiene un interior protegido del ambiente tal como por vacío o mediante un gas inerte, sin oxígeno. El elemento de almacenaje, tubular, y la tapa de cierre, pueden encontrarse formados por material o materiales de envasado, los cuales comprenden una barrera al oxígeno, tal como de EVOH o de PVOH o de aluminio. De una forma particular, antes de cualquier primera extracción de la tapa de cierre, el interior, de una forma preferible, se encuentra de una forma substancial vacío de oxígeno. El posible nivel de oxígeno residual debe ser tal que, el café tostado y molido se mantenga de una forma substancial no oxidado, durante un período de varios días o semanas. De una forma preferible, el pistón tiene por lo menos un miembro de sellado, el cual actúa sobre el alojamiento del pistón para evitar o por lo menos reducir el intercambio de aire entre el pistón y el alojamiento del pistón. De una forma adicional, el alojamiento del pistón, se encuentra conectada de una forma estanca a la parte receptora del bastidor, mediante por lo menos un miembro de sellado o junta.

Así, por lo tanto, cuando el cartucho intercambiable se encuentra acoplado al dispensador (es decir, a la parte receptora y el pistón) y la cámara de descarga se encuentra dispuesta mediante la retracción del pistón, en el alojamiento del pistón, para recibir el artículo de bebida, no existe entonces una entrada significativa de aire en el cartucho, desde el exterior de la cámara de descarga. La única entrada de aire posible, proviene del volumen de la propia cámara de descarga, cuando se ésta se emplaza en comunicación con el interior del cartucho, cuando el pistón se encuentra en posición retraída. Sin embargo, dicho volumen, se mantiene lo más cercano posible al tamaño del artículo o artículos de bebida que se van a descargar de una forma selectiva.

De una forma preferible, el pistón, comprende una porción terminal, la cual se encuentra dispuesta para conectarse a una tapa de cierre, unida, de manera extraíble, al miembro tubular de almacenaje del cartucho, de tal modo que, el pistón, se mueva entre la posición retraída y la posición extendida, con la tapa de cierre conectada al mismo. Así, por tanto, el volumen disponible para el artículo de bebida en la cámara de descarga, puede encontrarse delimitado parcialmente por el tapón de cierre soportado por el pistón, en la posición retraída del pistón. De una forma preferible, la tapa de cierre se encuentra dispuesta para soportar la bebida contra la gravedad, es decir, de una forma substancial horizontal (es decir, a menos de 20 grados con respecto a la horizontal).

La invención, se deriva esencialmente del principio de que el intercambio de gases, puede minimizarse entre los artículos de bebida almacenados en grupo en el envase y el aire ambiente, mientras se dispensan, de una forma selectiva, el artículo o artículos de bebida. Un aspecto radica en la capacidad de abrir, de una forma repetida, segura, y de una forma automática, para dispensar y volver a sellar el cartucho, mediante el dispensador de producto en porciones.

Los medios de apertura y cierre, comprenden un elemento de enclavamiento con una parte terminal dispuesta para encajar de una forma complementaria con un elemento de bloqueo de la tapa de cierre a retirar del elemento tubular del cartucho.

La extracción de la tapa de cierre, se puede realizar a una mayor velocidad y ésta se puede controlar, de una forma adecuada, mediante el dispensador de porciones, para asegurar la apertura del cartucho para dispensar o un artículo de bebida, en la carcasa receptora, formando un área cerrada, sellada, del dispensador de porciones (tal como, por ejemplo, en un volumen limitado en el que el artículo dividido en porciones queda atrapado antes para su transferencia al área de dispensación) y, así, por lo tanto, en donde el volumen potencial de oxígeno capaz de entrar en el cartucho, permanece lo suficientemente bajo. De una forma adicional, se evita el riesgo de extracción accidental o inapropiada del tapón de cierre.

De una forma preferible, el pistón, se mueve entre la posición retraída y la posición extendida con la tapa de cierre conectada a la misma. La tapa de cierre, se encuentra dimensionada, de una forma preferible, para encajar, por ejemplo, deslizarse, en el alojamiento del pistón, para definir la cámara de descarga con el alojamiento del pistón cuando el pistón se retrae. Así, por tanto, el artículo de bebida, puede soportarse mediante la tapa de cierre, la cual, a su vez, se encuentra conectada al pistón.

La tapa de cierre, puede tener por lo menos un miembro de sellado, el cual se encuentra dispuesto para sellar, en el interior del alojamiento del pistón. Esto puede ser necesario, por ejemplo, si no se proporciona ningún miembro de sellado entre el pistón y el alojamiento del pistón.

En un aspecto adicional, el conjunto de montaje de pistón, se encuentra montado en el bastidor de una manera móvil para mover la cámara de descarga entre una posición de descarga en la que el pistón se encuentra situado en relación axial, con la abertura de descarga y una posición de distribución en la que el pistón se encuentra situado en relación axial, con una abertura de dispensación del bastidor.

El conjunto de montaje de pistón, se encuentra montado para moverse al área de dispensación, en una dirección, la cual, de una forma preferible, difiere de la dirección del pistón entre su posición extendida y retraída en el alojamiento del pistón. El conjunto de montaje de pistón, se mueve, de una forma preferible, mediante un actuador o dispositivo de accionamiento del conjunto de montaje de pistón, el cual se encuentra conectado al bastidor.

Así, por lo tanto, el transporte de los artículos de bebida seleccionados, se gestiona moviendo el conjunto de montaje de pistón, mientras que la cámara de descarga se mantiene mediante la retracción del pistón en el alojamiento del pistón.

En un modo, la abertura de descarga y la abertura de dispensación, pueden encontrarse ambas dispuestas en relación axial, paralela, para proporcionar un movimiento simple del alojamiento del pistón, tal como, por ejemplo, un movimiento pivotante, con respecto al bastidor, entre las dos posiciones.

De una forma adicional, el alojamiento del pistón, comprende o se encuentra asociado a un obturador, el cual se encuentra dispuesto para cerrar de una forma hermética la abertura de descarga, cuando el alojamiento del pistón mueve el pistón al área de dispensación. El obturador es, de una forma preferible, una porción de pared, la cual se encuentra dispuesta transversalmente con respecto a la abertura de descarga y a la abertura de dispensación y que se encuentra dispuesta para moverse conjuntamente con el alojamiento del pistón, entre la abertura de descarga y la abertura de dispensación, para cerrar, de una forma selectiva, la abertura de descarga o la abertura de dispensación, tan pronto como el alojamiento del pistón se desplace hacia afuera de la abertura de descarga o la abertura de dispensación. De una forma preferible, el obturador, se encuentra unido de forma fija o integral, con el alojamiento del pistón.

De una forma particular, se puede proporcionar por lo menos un miembro de sellado, en la parte de recepción del bastidor, para presionar de una forma manera selladora, contra el obturador, o viceversa. Así, por lo tanto, a medida que se transporta el artículo de bebida, el interior del cartucho intercambiable, permanece separado del aire ambiente. Así, por ejemplo, cuando se encuentra presente un reducido contenido de aire en el cartucho, dicho reducido contenido de aire, se mantiene sin cambios, incluso durante la distribución del artículo de bebida, mediante el pistón.

Los medios de apertura y cierre comprenden, de una forma adicional, un actuador de pistón, el cual se encuentra dispuesto para impulsar el pistón en una trayectoria axial recíproca, de una forma más preferible, en una trayectoria axial y rotativa combinada entre la posición retraída y la posición extendida.

De una forma preferible, el actuador (dispositivo de accionamiento) del pistón, comprende un miembro de accionamiento de tipo de husillo, el cual se encuentra conectado directamente o mediante un mecanismo de engranajes a un motor. La ventaja, radica en la posibilidad de gestionar una manipulación eficiente de la tapa al abrirla y volver a cerrarla mediante la dispensación del artículo de bebida, a alta velocidad (es decir, al retirarlo para descargar un artículo de bebida y al volver a conectarlo para volver a sellar el cartucho).

Para cargar la cámara de descarga con el artículo de bebida, el pistón, de una forma preferible, se encuentra dispuesto axialmente con respecto a la abertura de descarga y en el interior del alojamiento del pistón, para moverse mediante el actuador del pistón, entre la posición retraída en la que la cámara de descarga recibe el artículo de bebida descargado del cartucho y la posición extendida en la que la cámara de descarga se encuentra llena, por lo menos en parte, por el pistón, de una forma preferible mediante una sola bebida.

En un modo preferido, el pistón se mueve axialmente y de una forma rotativa, a lo largo de su eje longitudinal, de una forma simultánea (tal como, por ejemplo, orientada mediante una trayectoria helicoidal de una rosca proporcionada en el pistón) por el actuador del pistón, para desenroscar la tapa de cierre del miembro tubular del cartucho intercambiable, y para volver a enroscar la tapa de cierre, posteriormente.

De una forma preferible, el conjunto de montaje de pistón, se encentra montado de una forma giratoria con respecto al bastidor.

En un primer modo, el conjunto de montaje de pistón, se encuentra montado de una forma giratoria con relación al bastidor, a lo largo de un eje paralelo al eje de la abertura de descarga y / o al eje de la abertura de dispensación. De una forma particular, el alojamiento del pistón, pivota, con respecto a un eje de una forma substancial vertical en el bastidor. En este caso, la abertura de dispensación se encuentra posicionado, de una forma preferible, en una pared superior del bastidor.

En un segundo modo, el conjunto de montaje de pistón, se encuentra montado de una forma giratoria, con relación al bastidor, a lo largo de un eje perpendicular con respecto al eje de la abertura de descarga y / o con respecto al eje de la abertura de distribución. El alojamiento del pistón, puede tener una forma de cilindro que gira, tal como, por ejemplo, alrededor de un eje de una forma substancial horizontal, en un bastidor, el cual comprende una cavidad de guía cilíndrica complementaria. En este caso, el obturador, puede encontrarse formado como parte de la superficie cilíndrica del alojamiento del pistón que, cuando esta última gira, cierra la abertura de descarga y / o la abertura de distribución. La abertura de descarga, se puede encontrar posicionada en una posición angular con respecto a la abertura de dispensación. Tal tipo de posición angular de la abertura de descarga, puede encontrarse comprendida entre 20 y 180 grados, de una forma preferible entre 45 y 120 grados, con respecto al eje de la abertura de distribución o dispensación.

De una forma preferible, se proporciona un actuador del conjunto de montaje de pistón, para mover el conjunto de montaje de pistón entre la posición de descarga del artículo de bebida y la posición de dispensación del artículo de bebida en cuestión. El actuador del conjunto de montaje de pistón, se encuentra dispuesto, de una forma adicional, para impulsar el alojamiento del pistón, el pistón y el actuador de pistón como un conjunto completo. Tal tipo de actuador de conjunto de montaje de pistón, comprende, de una forma preferible, un motor eléctrico, el cual se encuentra conectado al alojamiento del pistón, directamente, a través de un mecanismo de engranaje giratorio, el cual puede encontrarse alojado, por ejemplo, en el bastidor del distribuidor. Puesto que, el obturador es, de una forma preferible, una parte de extensión del alojamiento del pistón, éste se puede mover conjuntamente con el alojamiento del pistón, sin necesidad de un motor adicional. Esto simplifica enormemente la construcción del dispensador y asegura un cierre confiable de las aberturas de descarga y dispensación.

La invención también se refiere a un dispensador de porciones para bebidas de un cartucho intercambiable, el cual comprende:

- un bastidor con una porción receptora, para recibir el cartucho intercambiable,

- una abertura de descarga junto a la parte receptora y la cual se encuentra dimensionada para permitir que los artículos de bebida se descarguen de una forma individual, por gravedad, desde el cartucho,

- un conjunto de montaje de pistón, el cual comprende un pistón y un alojamiento de pistón en el que, el pistón, se encuentra dispuesto para moverse en el mismo;

en donde, el conjunto de montaje de pistón, se encuentra dispuesto para proporcionar una cámara de descarga para la descarga de por lo menos un artículo de bebida y para transportarlo a un área de dispensación, en donde, el conjunto de montaje de pistón, se encuentra dispuesto para conectarse de una manera sellada con el cartucho intercambiable y comprende medios para abrir el cartucho intercambiable, para permitir la descarga del artículo de bebida en la cámara de descarga y,

en donde, el dispositivo, comprende, de una forma adicional, medios para accionar el conjunto de montaje de pistón entre una posición de descarga en la que el pistón se encuentra situado en relación axial con la abertura de descarga, y una posición de dispensación en la que el pistón se encuentra situado en relación axial con una abertura de dispensación del bastidor.

De una forma preferible, el pistón se encuentra dispuesto para accionarse mediante un actuador de pistón, entre una posición retraída y una posición extendida, tal como se ha descrito anteriormente, arriba.

El conjunto de montaje de pistón, se acciona mediante un actuador de conjunto de montaje de pistón, tal como se ha descrito anteriormente, arriba. El actuador del conjunto de montaje de pistón, se encuentra dispuesto para mover el conjunto de montaje de pistón, entre las dos posiciones, cuando el pistón se encuentra en una posición retraída en el alojamiento.

La coordinación de los actuadores de pistón y del actuador del conjunto de montaje de pistón, está controlada por una unidad de control, la cual puede formar parte del dispensador o encontrarse asociada al mismo.

Los medios de apertura del conjunto de montaje de pistón, también son, de una forma preferible, medios para volver a cerrar el cartucho intercambiable.

De una forma preferible, los medios de apertura, pueden comprender una parte terminal del pistón para acoplarse, de una forma susceptible de poderse desmontar, una tapa de cierre del cartucho intercambiable. El pistón también puede accionarse mediante un actuador de pistón, para retirar la tapa de cierre del cartucho y para volver a colocarlo en la posición de sellado con el cartucho. De una forma preferible, el pistón se acciona mediante un miembro impulsor de tipo husillo, para desenroscar y volver a atornillar la tapa de cierre. De una forma más preferible, se proporciona un miembro de enclavamiento del pistón, el cual se encuentra dispuesto para acoplarse de una forma susceptible de poderse desmontar mediante un miembro de bloqueo de la tapa de cierre (o viceversa).

La invención, se refiere, de una forma adicional, a un sistema dispensador de porciones el cual comprende un dispensador de porciones tal como se ha mencionado anteriormente, arriba, y por lo menos un cartucho intercambiable.

El cartucho intercambiable, puede comprender:

- un elemento tubular de almacenaje, el cual comprende una parte interior para acomodar una pluralidad de artículos de ingrediente de bebida en porciones (también denominados "artículos de bebida") que comprende un extremo cerrado y un extremo abierto el cual comprende una abertura de salida que tiene un tamaño configurado, de una forma preferible, para permitir la dispensación de un solo artículo de bebida a la vez, en el que, el elemento tubular de almacenaje, comprende una porción de unión en la abertura de descarga o junto a ésta, y que se puede conectar a por lo menos una parte tubular de la parte de recepción y,

- una tapa de cierre, la cual se encuentra adaptada para conectarse al miembro tubular de almacenaje en el extremo abierto del miembro de almacenaje en cuestión, de una forma susceptible de poderse extraer y sellar, a través de una conexión complementaria extraíble del miembro tubular de almacenaje y la tapa de cierre.

La tapa de cierre del cartucho, puede comprender un miembro de bloqueo el cual se encuentra dispuesto para encajar de una forma complementaria con un miembro de enclavamiento del dispensador de porciones y para permitir que la tapa de cierre se retire del miembro tubular y se vuelva a conectar al miembro tubular. El miembro de enclavamiento del dispensador puede encontrarse provisto en una porción terminal del pistón, permitiendo así, de este modo, su acoplamiento, cuando el pistón se encuentra en su posición extendida en el alojamiento del pistón. El interior del cartucho, de una forma preferible, se encuentra protegido del entorno medioambiental, tal como por vacío o gas inerte exento de oxígeno y, el miembro tubular de almacenaje y la tapa de cierre se cierran de una forma hermética de tal manera que se evita el intercambio de gas con el entorno medioambiental, cuando la tapa de cierre se encuentra en una posición de conexión, sellada, con el miembro tubular de almacenaje. El miembro tubular y la tapa de cierre en cuestión, pueden encontrarse formados por material o materiales de envasado los cuales comprendan una barrera al oxígeno tal como de EVOH o PVOH.

Los artículos de bebida, de una forma preferible, son esféricos. Los artículos de bebida, de una forma preferible, se encuentran confeccionados esencialmente de materia en polvo compactada, de copos, de fibras o de una combinación de los mismos, de una forma más preferible, éstas son pelotas o esferas compactadas confeccionadas, o que comprenden esencialmente café tostado y molido.

La invención, se refiere, de una forma adicional, a un dispositivo de preparación de bebidas, el cual comprende un dispensador de porciones o un sistema dispensador de porciones, tal como se ha mencionado anteriormente, arriba. Descripción de los dibujos:

La Figura 1, muestra una vista en perspectiva del sistema dispensador en porciones de la invención con un cartucho intercambiable ensamblado con el dispensador de porciones;

La Figura 2, muestra una vista lateral de un cartucho intercambiable de la invención;

La figura 3, muestra una vista en sección transversal en el plano P del sistema dispensador en porciones de la invención de Figura 1;

La Figura 4, es una vista ampliada de la figura 3, la cual muestra la interfaz entre el cartucho intercambiable y el dispensador de porciones en la posición extendida del pistón;

Las Figuras 5 a 8, ilustran, en vistas en sección transversal en perspectiva, el principio de cinemática del dispensador de porciones según una primera forma de presentación;

La Figura 5, muestra una vista en perspectiva en sección transversal del sistema dispensador dividido en porciones en la posición de descarga, con el pistón en posición extendida y el cartucho intercambiable sellado por su tapa de cierre (es decir, antes de la selección y carga de una bebida del amontonamiento o apilado en el dispensador); La Figura 6, muestra una vista en perspectiva en sección transversal del sistema dispensador en porciones de la invención, de la Figura 1, en la posición de descarga, con un artículo de bebida dispuesto en la cámara de descarga antes de transferirlo al área de dispensación;

La Figura 7, muestra una vista en perspectiva en sección transversal del sistema de distribución en porciones de la invención, con un artículo de bebida dispuesto en la cámara de descarga, con el pistón en posición retraída y después de la transferencia en la posición de distribución;

La Figura 8, muestra una vista en perspectiva del sistema de distribución en porciones de la invención en la posición de distribución, con el pistón en la posición extendida y un artículo de bebida que se distribuye en el área de distribución;

La Figura 9, es una vista en sección ampliada de la Figura 5;

La Figura 10, es una vista en sección ampliada de la Figura 6;

La Figura 11, es una vista en sección ampliada de la Figura 7;

La Figura 12, muestra una vista en perspectiva del sistema de distribución en porciones, con el bastidor parcialmente retirado en una posición intermedia del conjunto de montaje de pistón entre las posiciones de descarga y distribución o dispensación;

La Figura 13, es una vista en sección ampliada de Figura 12;

La Figura 14, muestra una vista lateral de la tapa de cierre del cartucho intercambiable;

La Figura 15, es una vista inferior de la tapa de cierre de Figura 14;

La Figura 16, es una vista en perspectiva en sección transversal a lo largo de A - A de la tapa de cierre de la Figura 14;

La Figura 17, es una vista lateral en sección transversal del acoplamiento del elemento de enclavamiento del pistón y el elemento de bloqueo de la tapa de cierre del cartucho intercambiable;

La Figura 18, es una vista transversal en perspectiva de la Figura 17 con la parte de sellado del pistón retirada; La Figura 19, es una vista en perspectiva en sección transversal a lo largo de A - A de la tapa de cierre, la cual muestra el acoplamiento del elemento de enclavamiento durante la extracción, es decir, desenroscar la tapa de bloqueo por el pistón;

Figura 20, es una vista en sección transversal en perspectiva a lo largo de A - A de la tapa de cierre, la cual muestra el acoplamiento del miembro de llave, durante la reconexión, es decir, el atornillado de la tapa de cierre mediante el pistón;

La Figura 21 es una vista transversal en perspectiva de la Figura 20;

La Figura 22, muestra una vista en perspectiva de una segunda forma de presentación del sistema dispensador de porciones de la invención (“dispensador de tipo válvula de bola”) con un cartucho intercambiable ensamblado con el dispensador de porciones;

La Figura 23, es una vista superior del sistema dispensador de porciones de Figura 22;

La Figura 24, muestra una vista parcial en sección transversal del sistema dispensador en porciones de las Figuras 22 y 23 que muestra la interfaz entre el cartucho intercambiable y el dispensador de porciones en la posición extendida del pistón;

La Figura 25, muestra una vista parcial en sección transversal del sistema dispensador en porciones de las Figuras 22 y 23 que muestra la interfaz entre el cartucho intercambiable y el dispensador de porciones en la posición retraída del pistón y antes de la transferencia al área de dispensación;

La Figura 26, muestra una vista parcial en sección transversal del sistema dispensador en porciones de la Figuras 22 y 23 que muestra la interfaz entre el cartucho intercambiable y el dispensador de porciones en la posición retraída del pistón y durante la transferencia al área de dispensación;

La Figura 27, muestra una vista parcial en sección transversal del sistema dispensador en porciones de las Figuras 22 y 23, que muestra la interfaz entre el cartucho intercambiable y el dispensador de porciones en la posición extendida del pistón, para dispensar al área de dispensación.

Descripción detallada de las formas preferidas de presentación:

La invención se refiere a un sistema 1 dispensador en porciones, tal como se ilustra en las Figuras 1, 3 y 4, el cual comprende un dispensador de porciones 2 y un cartucho intercambiable 3.

El dispensador de porciones 2, comprende, de una forma general, un bastidor 4, que tiene una porción de recepción 5 para recibir el cartucho intercambiable. Puede proporcionarse una abertura de descarga 6, en la porción de recepción.

Tal como se ilustra en la Figura 2, el cartucho intercambiable 3, comprende un elemento tubular de almacenaje, 7, para almacenar artículos de bebida 8 tales como las consistentes en pelotas compactadas de ingredientes de bebida. Los ingredientes de la bebida, pueden comprender o consistir en café tostado y molido. El elemento tubular de almacenaje, se encuentra dispuesto, de una forma preferible, para acomodar un amontonamiento de artículos de bebida de tal modo que cuando el cartucho intercambiable se recibe en la porción de recepción 5, éste se encuentra dispuesto verticalmente, permitiendo así, de este modo, que el artículo de bebida se descargue de una forma individual y por gravedad en el dispensador de porciones. El elemento tubular de almacenaje es, de una forma preferible, de forma alargada y éste se extiende a lo largo de un eje longitudinal (Y). De una forma particular, el miembro tubular de almacenaje comprende un extremo cerrado 9 y un extremo abierto 10 que comprende una abertura de salida 11, la cual tiene un tamaño configurado para permitir la dispensación de un solo artículo de bebida a la vez. El elemento tubular de almacenaje 7, comprende una parte de unión 12 en o junto a la abertura de salida 11 y que se puede conectar a por lo menos una superficie tubular 13 de la parte de recepción 5 del bastidor. De una forma adicional, una tapa de cierre 14, se encuentra adaptada para conectarse de una manera extraíble y sellable al elemento tubular de almacenaje 7 en su extremo abierto 10. Para ello, se proporciona una conexión complementaria extraíble 15 del elemento de almacenaje y la tapa de cierre. Tal como se comentará con más detalle más adelante, esta conexión extraíble, puede comprender de una forma ventajosa una rosca para permitir quitar la tapa de cierre desenroscándola y conectarla atornillándola.

De una forma preferible, el interior del cartucho intercambiable, tiene un bajo contenido de oxígeno. De una forma más preferible, éste está al vacío o está saturado con un gas protector tal como dióxido de carbono y / o nitrógeno. El elemento tubular de almacenaje y la tapa de cierre, están fabricados, de una forma preferible, a base de materiales poliméricos y / o metálicos, los cuales representan una barrera al oxígeno por lo menos durante varios días o semanas. También se dispone una disposición de sellado de gas entre la tapa protectora 14 y el miembro tubular de almacenaje 7, tal como mediante una conexión de sellado de gases y / o mediante por lo menos un miembro de sellado adicional, tal como, por ejemplo, un labio de sellado o junta tórica.

Según un aspecto de la invención, el dispensador de porciones, comprende un conjunto de montaje de pistón 16, el cual se encuentra dispuesto para recibir un artículo de bebida y transportarlo a un área de distribución 17 del bastidor, la cual comprende una abertura de distribución 18. El conjunto de montaje de pistón comprende esencialmente un pistón 19, el cual se encuentra recíprocamente dispuesto en un alojamiento de pistón 20. El pistón se encuentra dispuesto axialmente con la abertura de descarga 6 y alineado con el eje longitudinal del cartucho intercambiable cuando éste encaja en la parte de recepción del dispensador de porciones.

La superficie tubular 13 del dispensador, se encuentra dispuesta para acoplarse con el miembro tubular 7 del cartucho intercambiable de tal manera que el cartucho se mantenga en una disposición de una forma substancial vertical permitiendo así, de este modo, la descarga de los artículos de bebida, por gravedad, en el dispensador. La parte de recepción 5 puede comprender de una forma adicional por lo menos un miembro de cerrojo 21, el cual se encuentra dispuesto para acoplarse de una forma susceptible de poderse desacoplar, al miembro tubular de almacenaje del cartucho intercambiable. Tal como se ilustra en la Figura 4, el miembro de cerrojo, puede ser un miembro de tipo garfio elásticamente cargado, colocado en el interior de la superficie tubular 13 dispuesto elásticamente, para acoplarse a una cavidad complementaria tal como una ranura 22 de una forma anular complementaria del miembro de almacenaje. El miembro de cerrojo de tipo garfio 21, puede comprender por lo menos un diente con una superficie de una forma substancial transversal acoplada con la ranura 22, para evitar el movimiento axial hacia arriba del cartucho. Esta conexión permite asegurar el cartucho intercambiable en su lugar, evita la extracción accidental durante el funcionamiento y puede contribuir de una forma adicional al sellado del cartucho intercambiable con la parte receptora y a la alineación estable con el conjunto de montaje de pistón. Por supuesto, estos medios de cerrojo pueden adoptar muchas otras formas, tales como la consistente en un anillo con resorte o una serie de perlas con resorte distribuidas circunferencialmente. Así, por ejemplo, la parte macho (tal como por ejemplo un miembro del tipo garfio), puede también formar parte del cartucho y, la parte hembra (por ejemplo, una ranura), puede estar provista en el interior de la superficie tubular, 13.

El pistón 19 se encuentra dispuesto en el alojamiento de pistón 20 del conjunto de montaje de pistón 16 para moverse entre una posición extendida en la que el pistón viene junto a la abertura de descarga 6 (la cual es visible en las Figuras 3 y 4) y una posición retraída en la cual se define una cámara de descarga 23 (la cual es visible en las Figura 9). El volumen de la cámara de descarga 23 se define en función de la distancia de retracción del pistón con respecto a la abertura de descarga 6. Dicha distancia, puede ajustarse al número y / o volumen de bebidas que se van a descargar, de tal manera que se forme un volumen vacío mínimo en la cámara de descarga 23 cuando el artículo o artículos de bebida se encuentran presentes. De una forma particular, dicho volumen se puede dimensionar para un solo artículo de bebida para permitir la captura individual del artículo de bebida por el conjunto de montaje de pistón.

El conjunto de montaje de pistón 16, comprende, de una forma adicional medios para abrir y volver a cerrar el cartucho intercambiable para controlar la descarga individual del artículo de bebida mientras se mantiene un bajo contenido de oxígeno en el interior del cartucho. Para ello, el pistón comprende una parte terminal 24, la cual se encuentra dispuesta para conectarse a la tapa de cierre 14 del cartucho intercambiable. El conjunto de montaje de pistón 16,8 se encuentra dispuesto para mover el pistón de tal manera que separe la conexión complementaria extraíble 15 y vuelva a conectarla después de dispensar el artículo de bebida.

De una forma particular, la parte terminal 24 del pistón, forma parte de un elemento de enclavamiento 25, el cual se encuentra dispuesto para un ajuste complementario con un elemento de bloqueo 26 de la tapa de cierre. Esta disposición de enclavamiento y bloqueo se describirá con más detalle en relación con el ejemplo de las Figuras 15 -21. En principio, los miembros de enclavamiento y bloqueo 25, 26, se encuentran configurados para proporcionar una conexión que permite que la tapa de cierre permanezca fija al pistón cuando este último se mueve entre la posición extendida y la posición retraída. Como resultado de ello, la tapa de cierre forma un soporte para la primera bebida del amontonamiento cuando el pistón se retrae, lo que hace que la primera bebida se descargue suavemente en la cámara de descarga acompañada por el pistón, cuando este último se retrae en lugar de caer en la cámara por gravedad. Este soporte durante la descarga, proporciona la ventaja de mantener la integridad del artículo de bebida de manera que el conjunto de montaje de pistón haga posible una dosificación individual adecuada.

Los medios de apertura y cierre comprenden, de una forma adicional, un actuador de pistón 27, el cual se encuentra dispuesto para impulsar el pistón en una trayectoria axial y recíproca en el alojamiento del pistón. De una forma adicional, el actuador de pistón 27, se encuentra dispuesto para proporcionar un movimiento combinado axial y de rotación a lo largo de su eje longitudinal (I) al pistón, lo cual permite retirar (por ejemplo, desenroscar) la tapa de cierre unida al pistón del miembro tubular de almacenaje del cartucho. Para ello, el movimiento combinado axial y rotacional se encuentra dispuesto para coincidir con la trayectoria roscada de la conexión complementaria 15 de la tapa de cierre en el cartucho. El actuador de pistón 27, puede consistir en un elemento impulsor de tipo husillo que comprende un elemento de tuerca de husillo 28 fijado al alojamiento del pistón que se acopla con un husillo roscado 29 del pistón para mover el pistón recíprocamente a lo largo de una trayectoria axial y rotacional del eje (I) entre las posiciones extendida y retraída. El husillo 29, se acciona mediante un mecanismo de engranajes 30, el cual puede encontrarse formado por dos (o más) piñones, accionados por un motor eléctrico 31. De una forma ventajosa, el mecanismo de engranajes se encuentra dispuesto de tal manera que el motor eléctrico se posiciona de una forma paralela al pistón en orden para ahorrar espacio en el bastidor del dispensador. Cabe señalar el hecho de que el mecanismo de engranajes, se puede omitir y, el motor, se puede alinear con el eje 29 con un enlace directo a éste.

Tal como se representa en la Figura 9, el dispensador de porciones comprende miembros de sellado dispuestos para proporcionar una disposición de sellado hermética a los gases eficaz con el cartucho intercambiable cuando éste se acopla en la porción de recepción 5. De una forma particular, se proporciona un miembro de sellado 32 entre la porción de recepción 5 y el miembro tubular de almacenaje 7 del cartucho. El elemento de sellado 32 puede formar parte de la superficie tubular 13 o añadirse a ella, por ejemplo, a una parte inferior interior de la misma. El miembro de sellado 32 puede ser de una forma alternativa o adicionalmente parte del miembro tubular de almacenaje 7. Otro miembro de sellado 33 se proporciona entre la porción de recepción 5 del bastidor u otra parte cercana del mismo y el alojamiento del pistón 20. De nuevo, el miembro de sellado 33 puede ser parte de la parte receptora, tal como se ilustra de una forma adicional o de una forma alternativa, formar parte del alojamiento del pistón. Por lo menos otro miembro de sellado 34 (en realidad dos miembros de sellado representados en el ejemplo preferido) es parte del pistón 19 y está posicionado para acoplarse con el alojamiento del pistón 20. Los miembros de sellado 32, 33 y 34 participan en la conexión de sellado del intercambiable cartucho con el conjunto de montaje de pistón de tal modo que de una forma substancial no pueda entrar aire procedente del exterior en la cámara de descarga 23 y en el interior del cartucho intercambiable. El resultado es que cuando se quita la tapa de cierre mediante la retracción del pistón, el equilibrio resultante de la presión y la transferencia de gas, sólo es posible entre el cartucho intercambiable y la cámara de descarga 23. De una forma substancial, no existe aire aspirado procedente del exterior por la retracción del pistón.

En concordancia con otro aspecto del dispensador de porciones, el conjunto de montaje de pistón 16, se encuentra montado en el bastidor 4 para poder moverse entre la posición de descarga y una posición de dispensación. En el modo ilustrado, el conjunto de montaje de pistón, se encuentra montado de manera pivotante alrededor de un eje de rotación Z, el cual es paralelo al eje I de movimiento del pistón. En la posición de distribución, el pistón se coloca en relación axial con la abertura de distribución 18 (a lo largo del eje O). La abertura de descarga 6 y la abertura de dispensación 18 pueden encontrarse ambas dispuestas en relación axial paralela (esencialmente verticalmente) para proporcionar un movimiento simple del conjunto de montaje de pistón, tal como, por ejemplo, un movimiento de pivotado, con relación al bastidor, entre las dos posiciones. El movimiento del conjunto de montaje de pistón, se impulsa mediante un actuador 35 del conjunto de montaje de pistón. El actuador del conjunto de montaje de pistón, puede comprender un piñón circunferencial, 89, fijado al alojamiento del pisón, un piñón de conducción 50, engañado al piñón circunferencial, y un motor eléctrico, 38.

El conjunto de montaje de pistón comprende, de una forma adicional, un obturador 36 para cerrar de una forma hermética la abertura de descarga 6 cuando el pistón se mueve al área de dispensación. El obturador es de una forma preferible una porción de pared la cual se encuentra dispuesta transversalmente con respecto a la abertura de descarga 6 y a la abertura de dispensación 18. El obturador se encuentra dispuesto para moverse conjuntamente con el alojamiento del pistón 20, entre la abertura de descarga y la abertura de dispensación, para cerrar, de una forma selectiva, la abertura de descarga o la abertura de dispensación tan pronto como el alojamiento del pistón se desplaza hacia afuera de la abertura de descarga o de la abertura de dispensación. En el modo preferido, el obturador 36 forma una pared de extensión del alojamiento del pistón, la cual se extiende transversalmente al eje I y O de las aberturas.

La superficie de soporte de la tapa de cierre (es decir, la superficie que sostiene el artículo de bebida para distribuirlo a través de la carcasa, tal como se muestra en la Figura l l ) también se encuentra diseñado para que éste coincida con la superficie del obturador, de tal modo que la cantidad de aire que puede entrar en el cartucho se mantenga lo más baja posible. De una forma preferible, la superficie de soporte de la tapa de cierre, es plana, cuando el obturador es plano.

Se proporcionan miembros de sellado adicionales para asegurar de una forma adicional la estanqueidad al gas del alojamiento del pistón. De una forma particular, se puede colocar por lo menos un miembro de sellado 37 entre el alojamiento del pistón 20 y el bastidor 4. El miembro de sellado 37 asegura la estanqueidad de la cámara del pistón durante la rotación del alojamiento del pistón 20. De una forma adicional, por lo menos un miembro de sellado 38 se puede colocar entre la abertura de distribución 18 y el conjunto de montaje de pistón. En este caso, el elemento de sellado puede apoyarse en la pared del obturador 36 cuando la abertura de distribución está cerrada, es decir, cuando el alojamiento del pistón aún no está alineado con la abertura de distribución (Figuras 9, 11). Éste también presiona el borde 39 del alojamiento del pistón cuando el pistón se encuentra alineado con el eje de apertura O (Figura 10).

El actuador de pistón 27 y el actuador del conjunto de montaje de pistón 35 pueden controlarse de una forma automática mediante una unidad de control 40 alojada en el bastidor o en una parte diferente del dispensador. La unidad de control, se encuentra configurada para comandar los actuadores de una manera sincrónica, para proporcionar un funcionamiento correcto, el cual incluye respectivamente: la descarga de un artículo de bebida, su dispensación al área de dispensación y el retorno del conjunto de montaje de pistón a su posición inicial, para un ciclo siguiente.

El funcionamiento del dispensador de porciones se puede describir en relación con las Figuras 5 a 8.

Para iniciar el ciclo de dispensación de un artículo de bebida, se conecta un cartucho intercambiable 3 al dispensador de porciones, en la porción de recepción, con su tapa de cierre 14 conectada en cierre a la porción tubular de almacenaje 7. El cartucho intercambiable, se encuentra bloqueado en la porción de recepción 5 por el miembro de conexión elástica. La conexión se puede asegurar simplemente empujando manualmente el cartucho hacia el dispensador. El miembro de conexión elástica, actúa, hasta que éste encaja en la ranura anular 22 por retorno elástico.

En esta configuración, el interior del cartucho permanece al vacío o bajo una atmósfera protegida. Los artículos de bebida se apilan en el cartucho con el artículo de bebida más inferior, presionando la tapa de cierre. El conjunto de montaje de pistón, se encuentra en una posición inicial con el pistón en posición extendida para recibir el cartucho intercambiable. En este caso, se puede proporcionar un sensor de posición el cual detecte la presencia del cartucho intercambiable y accione la extensión del pistón, mediante el actuador del pistón, correspondientemente en consecuencia.

En la posición de Figura 5, el elemento de enclavamiento 25 del pistón, se encuentra acoplado en el elemento de bloqueo de la tapa de cierre. El acoplamiento puede comenzar con una simple inserción axial del miembro de enclavamiento en el miembro de bloqueo, tal como se discutirá con más detalle en relación con las Figuras 17 y 18. En el siguiente paso, el cual se encuentra ilustrado en la Figura 6, el pistón se acciona en la posición de retracción. La unidad de control 40 ordena el actuador de pistón 27, correspondientemente en consecuencia y el pistón se mueve hacia abajo en un movimiento combinado axial y rotacional. Al comienzo de dicho movimiento, el miembro de enclavamiento 25 de la parte terminal del pistón se bloquea de una forma automática en el miembro de bloqueo de la tapa de cierre, asegurando así, de este modo, la conexión axial de los dos. Este bloqueo se obtiene mediante el movimiento combinado del elemento de enclavamiento 25 mientras que el elemento de bloqueo permanece estacionario, tal como se explicará con más detalle en relación con las Figuras 14 a 21. A medida que el pistón se retrae a lo largo del eje, el elemento de enclavamiento aplica una fuerza de rotación y axial combinada en el elemento de bloqueo para retirar, por ejemplo, desenroscar, la tapa de cierre 14 del elemento tubular de almacenaje del cartucho. A medida que el pistón se retrae, la tapa de cierre se arrastra y desciende con un artículo de bebida soportado sobre él. Los artículos de bebida se reciben en la cámara de descarga 23 formada por el pistón retraído y el alojamiento del pistón.

En el siguiente paso, ilustrado en la Figura 7, el conjunto de montaje de pistón 16 se acciona en rotación transportando así, de este modo, el artículo de bebida seleccionado 8 en la cámara de descarga 23, correspondientemente en consecuencia. La unidad de control ordena al actuador 35 del conjunto de montaje de pistón correspondientemente en consecuencia mientras el pistón permanece en la posición retraída durante esta etapa. La abertura de descarga 6 se cierra mediante el deslizamiento transversal del obturador 36 tan pronto como el pistón se aleja de la abertura de descarga. A medida que el obturador se mueve hacia la disposición de cierre de la abertura de descarga, se obtiene una disposición de sellado entre el obturador y la parte receptora, mediante el sellado 33 (tal como se ilustra en la Figura 13). Como resultado de ello, se evita esencialmente la exposición del interior del cartucho al entorno medioambiental. En este modo, la superficie de apoyo de la tapa de cierre, está diseñada con un radio de curvatura, el cual, de una forma substancial, es el mismo que el radio de la superficie del obturador del alojamiento del pistón para que la cantidad de aire que puede entrar en el cartucho se mantenga tan baja como sea posible.

En el siguiente paso ilustrado en la Figura 8, el pistón se acciona en la posición extendida. La unidad de control ordena el actuador de pistón correspondientemente en consecuencia y el pistón se mueve hacia arriba a lo largo del eje hasta un punto en el que el artículo de bebida se encuentra en el área de distribución, tal como por ejemplo, extendiéndose más allá o a través de la abertura de distribución. Cabe señalar que el área de dispensación puede ser un área de preparación de bebidas o un área de manipulación.

En el siguiente paso, el conjunto de montaje del pistón, vuelve a la posición inicial, para un nuevo ciclo.

Las Figuras 14 a 21, proporcionan un posible ejemplo de una disposición de enclavamiento y bloqueo de acuerdo con la invención. Sin embargo, no obstante, también son posibles muchas otras variantes. En este ejemplo, la tapa de cierre 14 comprende una porción roscada 41 como parte de la conexión complementaria extraíble. Se proporciona una porción de rosca complementaria en el miembro tubular de almacenamiento. Cabe señalar el hecho de que la conexión podría consistir en cualquier otro medio de conexión equivalente, tal como una conexión del tipo bayoneta o equivalente. El miembro de bloqueo 26 de la tapa de cierre comprende una porción 42, hueca para la porción terminal 24 del miembro de llave. El miembro de bloqueo comprende, de una forma adicional, un paso de entrada 43 el cual comunica con la cavidad receptora. El pasadizo o conducto de entrada tiene una sección transversal más pequeña que la cavidad receptora. El pasadizo o conducto de entrada, se encuentra ordenado de una forma similar, pero ligeramente más grande que la forma de que la forma de la porción terminal, de tal forma que, la porción terminal en cuestión, pueda insertarse a través del pasadizo o conducto de entrada en una orientación rotacional privilegiada, la cual se ilustra en las Figuras 17 y 18. Así, por ejemplo, el pasadizo o conducto de entrada, tiene sustancialmente dos porciones 44, 45, en forma de arco, opuestas, interrumpidas por un par de superficies salientes opuestas 46, 47, las cuales se extienden hacia el centro del pasadizo o conducto. La parte hueca 42, tiene esencialmente dos partes anulares en forma de arco, opuestas, 62, 63, interrumpidas por un par de salientes escalonados 48, 49. Cada saliente escalonado está formado por una parte saliente más interior 50 y una parte saliente más exterior 51 de una forma sustancialmente similar pero que se encuentran ligeramente desplazados radialmente entre sí. En una vista en planta, el contorno de los salientes escalonados, se encuentra esencialmente cubierto por las superficies salientes opuestas 46, 47 del pasadizo o conducto de entrada. Cada saliente, se encuentra dispuesto en la cavidad para formar respectivamente una primera y una segunda superficies de apoyo radiales 52, 53 para la parte terminal de la tapa de cierre por el pistón.

En el elemento de enclavamiento 25 del pistón, la parte terminal 24, forma una superficie ampliada, la cual coincide de una forma substancial con la forma del pasadizo o conducto de entrada. La parte terminal se conecta hacia fuera mediante una superficie reducida 54 más estrecha que el pasadizo o conducto de entrada para no obstaculizarla durante la rotación del elemento de llave. La parte terminal del elemento de codificación comprende un par de cavidades o huecos opuestos 55, 56, los cuales se encuentran configurados para permitir el paso de la parte terminal a través del pasadizo o conducto de entrada. Cada cavidad o hueco, comprende una primera superficie de tope radial 57, la cual se encuentra adaptada para acoplarse con la primera superficie de tope 52 del miembro de bloqueo y una segunda superficie de tope radial 58, la cual se encuentra adaptada para acoplarse con la segunda superficie de tope 53 del miembro de bloqueo. Tal como se muestra en la Figura 19, las primeras superficies de tope 52, 57 de los elementos se apoyan entre sí cuando el elemento de codificación, desenrosca el elemento de bloqueo (en la dirección de rotación A) para retirar la tapa de cierre del cartucho intercambiable. Como se muestra en la Figura 20, las segundas superficies de tope 53, 58, se apoyan entre sí cuando el elemento de enclavamiento atornilla el elemento de bloqueo (en la dirección de giro B) para volver a cerrar la tapa de cierre al cartucho intercambiable. En la Figura 21, es posible ver las superficies de apoyo 52 del elemento de enclavamiento cuando se fuerza contra las superficies de apoyo 57 del elemento de bloqueo durante la operación de desenroscado de la tapa de cierre. Debería observarse, de una forma adicional, el hecho de que, la profundidad "d" de la cavidad receptora 42 es mucho mayor que el espesor "dü " de la parte terminal con un espacio suficiente 59 como para evitar el bloqueo del elemento de llave, con el elemento de bloqueo durante el funcionamiento.

Por supuesto, son posibles muchas variaciones de formad para la disposición de enclavamiento y bloqueo, siempre que se obtenga un bloqueo seguro entre el pistón y la tapa de cierre, la cual permita una extracción y un cierre fiables de la tapa de cierre y el alojamiento de una bebida en el cámara de descarga para su traslado al área de dispensación.

Una segunda forma de presentación del sistema dispensador de la invención se ilustra en relación con Figuras 22 a 27. Por conveniencia, se utilizan las mismas referencias numéricas para designar los mismos medios técnicos que para la primera forma de presentación de las Figuras 1 a 21. La descripción relativa a tales características, es aplicable a esta forma de presentación y no se repetirá aquí. En esencia, sólo se discuten las principales diferencias.

En esta forma de presentación, el conjunto de montaje de pistón 16, se encuentra dispuesto en un movimiento giratorio en el bastidor 4 del dispensador, alrededor de un eje Z, tal como se muestra en las Figura 24 a 27. El conjunto del pistón, se puede mover entre la posición de descarga (Figura 24) y la posición de dispensación de la bebida (Figura 27). El eje Z es, de una forma substancial horizontal y perpendicular al eje longitudinal I a lo largo del cual se mueve el pistón entre sus posiciones extendida y retraída.

El alojamiento del pistón 20, puede tener una forma de cilindro que gira alrededor de un eje de una forma substancialmente horizontal, en un bastidor que comprende una cavidad de guía cilíndrica complementaria. En este caso, el obturador 36, se encuentra formado por la superficie cilíndrica de la carcasa del pistón, 20, cuando la cámara de descarga, 23, se aleja de la abertura de descarga, 6, y la abertura de distribución, 18.

La abertura de distribución 18, se puede proporcionar en el bastidor y encontrarse distante de la abertura de descarga en un cierto ángulo C, tal como, por ejemplo, entre 80° y 120°. No obstante, el ángulo C también puede ser de otro valor, siempre y cuando que éste se encuentre lo suficientemente distante de la abertura de descarga, como para dejar espacio suficiente para que el conjunto de montaje de pistón se coloque debajo del cartucho.

El alojamiento del pistón, se encuentra sellado en el bastidor mediante elementos de sellado 33, 38, los cuales se encuentran posicionados, respectivamente alrededor de la abertura de descarga 6 y la abertura de distribución 18. El actuador del conjunto de montaje de pistón, se representa en las Figuras 22 y 23 y éste comprende un motor eléctrico 38, el cual acciona un mecanismo de engranajes 60 que está conectado al conjunto de montaje de pistón. El mecanismo de engranajes, puede comprender un piñón 61, unido al eje del motor y engranado con una cremallera 62 en forma de arco la cual se encuentra conectada fijamente a un eje central del alojamiento de pistón, cilíndrico.

El dispensador en porciones de la invención en concordancia con las dos formas de presentación, puede formar parte del dispositivo de preparación de bebidas, el cual comprende una cámara de infusión que puede recibir el artículo de bebida dispensado por el dispensador, en el área de dispensación.

Debería también tomarse debida nota, el cuanto al hecho de que, el dispensador de porciones, puede comprender varias porciones de recepción, la cuales se encuentren dispuestas para permitir la conexión de varios cartuchos de artículos de bebida. El conjunto de montaje de pistón, podría diseñarse, de una forma adicional, para moverse entre diferentes porciones de recepción para permitir la descarga selectiva de los artículos de bebida y también podría moverse desde varias porciones de recepción a una o más áreas de dispensación. El dispensador de porciones también podría comprender un conjunto de montaje de pistón por porción de recepción.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. - Dispensador de porciones (2) para dispensar bebidas (8) desde un cartucho intercambiable (3), el cual comprende:

un bastidor (4) con una parte receptora (5) para recibir el cartucho intercambiable,

una abertura de descarga (6) junto a la parte de recepción (5) y dimensionada para permitir que un artículo de bebida se descargue de una forma individual, por gravedad, desde el cartucho intercambiable,

un conjunto de montaje de pistón (16), el cual comprende un pistón (19) y un alojamiento de pistón (20) en el que el pistón se encuentra dispuesto para moverse en su interior,

en donde, el pistón (19), se encuentra dispuesto para proporcionar una cámara de descarga (23) para descargar por lo menos un artículo de bebida en el mismo y para transportarlo a un área de dispensación (17) y,

en donde, el conjunto de montaje de pistón (16), se encuentra dispuesto para conectarse de una forma hermética con el cartucho intercambiable (3) y comprende medios para abrir el cartucho intercambiable para permitir la descarga del artículo de bebida, en la cámara de descarga, y para volver a cerrar el cartucho intercambiable.

2. - Dispensador de porciones, según la reivindicación 1, en donde, el pistón (19) se encuentra dispuesto axialmente con respecto a la abertura de descarga (6) y en el interior del alojamiento del pistón (20) para moverse entre una posición extendida en la que el pistón llega a la abertura de descarga o junto a ella. (6) para soportar por lo menos una porción de bebida (8), y una posición retraída en la que la cámara de descarga se define en función de la distancia de retracción del pistón con respecto a la abertura de descarga (6), para recibir por lo menos una, de una forma preferible, una única bebida individual, descargada del cartucho.

3. - Dispensador de porciones, según las reivindicaciones 1 ó 2, en donde, la porción de recepción (5), comprende por lo menos una superficie tubular (13), la cual se encuentra dispuesta para acoplarse con el cartucho intercambiable (3) en una disposición substancialmente vertical o inclinada del cartucho intercambiable, que permite la descarga de artículos de bebida (8) por gravedad y que opcionalmente comprende un miembro de sellado para proporcionar una disposición substancialmente hermética a los gases, entre el cartucho intercambiable y la abertura de descarga.

4. - Dispensador de porciones, según las reivindicaciones 2 ó 3, en donde, el pistón (19), comprende una porción terminal (24), la cual se encuentra dispuesta para conectarse a una tapa de cierre (14) unida de una forma extraíble a un elemento tubular de almacenaje (7) del cartucho intercambiable (3), de tal manera que, el pistón (19), se mueva entre la posición retraída y la posición extendida, con la tapa de cierre (14) conectada a éste.

5. - Dispensador de porciones, según la reivindicación 4, en donde, la porción terminal (24) del pistón (19), forma por lo menos una parte de un elemento de enclavamiento (25), el cual se encuentra dispuesto para encajar, de una forma complementaria, con un elemento de bloqueo (26) de la tapa de cierre (14), para retirarse del miembro tubular de almacenaje (7) del cartucho intercambiable.

6. - Dispensador de porciones, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde, el conjunto de montaje de pistón (16), se encuentra montado de una forma móvil, con respecto al bastidor (4), para mover la cámara de descarga (23) entre una posición de descarga en la que el pistón (19) se encuentra situado en relación axial con la abertura de descarga (6) y una posición de distribución en la que el pistón (19), de encuentra situado en relación axial con una abertura de distribución (18) del bastidor.

7. - Dispensador de porciones, según la reivindicación 6, en donde, el conjunto de montaje de pistón (16), comprende un obturador (36), el cual se encuentra dispuesto para cerrar de una forma hermética la abertura de descarga (18) cuando el alojamiento del pistón (20), mueve el pistón al área de dispensación (17).

8. - Dispensador de porciones, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 7, en donde, los medios de apertura y cierre, comprenden un actuador de pistón (27), el cual se encuentra dispuesto para impulsar el pistón (19) en una trayectoria axial recíproca, de una forma más preferible, en una trayectoria axial y rotacional combinada.

9. - Dispensador de porciones, según la reivindicación 8, en donde, el conjunto de montaje de pistón (16), se encuentra montado de una forma giratoria en el bastidor.

10. - Un sistema dispensador de porciones (1), el cual comprende un dispensador de porciones (2), según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y por lo menos un cartucho intercambiable (3).

11. - Sistema dispensador de porciones (1), según la reivindicación 10, en donde el cartucho intercambiable (3) comprende:

un elemento tubular de almacenaje (7), el cual comprende un interior para acomodar una pluralidad de artículos de ingredientes de bebida en porciones (8) (también denominados como "artículos de bebida") que comprende un extremo cerrado (9) y un extremo abierto (10), que comprende una abertura de salida (11), la cual tiene un tamaño configurado, de una forma preferible, para permitir la dispensación de un solo artículo de bebida a la vez, en donde, el elemento tubular de almacenaje (7), comprende una parte de fijación (12) en o junto a la abertura de salida (11) y que se puede conectar por lo menos a una superficie tubular (13) de la parte receptora (5) y,

una tapa de cierre (14), la cual se encuentra adaptada para conectarse al elemento tubular de almacenaje (7) en el extremo abierto (10) del elemento tubular de almacenaje de una manera extraíble y sellable mediante una conexión complementaria extraíble (15) del elemento tubular de almacenaje y la tapa de cierre.

12. - Sistema dispensador de porciones, según la reivindicación 11, en done, la tapa de cierre (14) del cartucho intercambiable, comprende un miembro de bloqueo (26), el cual se encuentra dispuesto para encajar de una forma complementaria con un miembro de enclavamiento (25) del dispensador de porciones (2) y para permitir el cierre de la tapa (14) para retirarse del miembro tubular de almacenaje (7) y para reconectarse al miembro tubular de almacenaje (7).

13. - Sistema dispensador de porciones, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde, el interior del cartucho intercambiable (3), está protegido del entorno medioambiental tal como por vacío o gas inerte y, el elemento tubular de almacenaje (7) y la tapa de cierre (14), están cerrados de una forma hermética, de tal manera que se evite el intercambio de gas con el entorno medioambiental, cuando la tapa de cierre se encuentra en posición sellada, conectada con el elemento tubular de almacenaje y en donde el elemento tubular de almacenaje (7) y la tapa de cierre (14), están formados, de una forma preferible, a base de material de envasado, el cual comprende una barrera al oxígeno tal como de EVOH o PVOH o aluminio.

14. - Sistema dispensador de porciones, según la reivindicación 13, en donde, los artículos de bebida (8), son esféricos y, de una forma preferible, éstos se encuentran constituidos esencialmente de materia en polvo compactada, de copos, de fibras o una combinación de los mismos.

15. - Sistema dispensador de porciones, según la reivindicación 14, en donde, los artículos de bebida (8), son pelotas compactadas de café tostado y molido.

16. - Dispositivo de preparación de bebidas, el cual comprende un dispensador de porciones o un sistema dispensador de porciones, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.