ES3036156T3

ES3036156T3 - Cartridge receptacle, cartridge system and beverage preparation machine for producing a beverage

Info

Publication number: ES3036156T3
Application number: ES20743985T
Authority: ES
Inventors: Marc Krüger; Günter Empl
Original assignee: Freezio AG
Current assignee: Freezio AG
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2025-09-15
Anticipated expiration: 2040-07-15
Also published as: BR112022000612A2; JP7653969B2; WO2021009214A1; HUE072587T2; EP3999465C0; AU2020315139A1; KR20220031720A; CA3147474A1; CN114126458A; PL3999465T3; US20220396419A1; IL289132B1; IL289132B2; EP3999465B1; EP3999465A1; JP2022541024A; IL289132A

Abstract

Se propone un sistema de cartucho (1) para producir una bebida, que se puede insertar en una máquina de preparación de bebidas (3), y en el que: el sistema de cartucho (1) incluye un cartucho (2) con un depósito (6) lleno de una sustancia de bebida (7); y un receptáculo de cartucho (10) conectado al cartucho (2), que tiene una cámara de mezcla (8) que se puede conectar fluídicamente al depósito (6); e incluye un suministro de fluido (12) que conduce a la cámara de mezcla (8); el sistema de cartucho (1) comprende además un medio de identificación para identificar el sistema de cartucho en la máquina de preparación de bebidas (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Alojamiento de cartucho, sistema de cartuchos y máquina de preparación de bebidas para elaborar una bebida

Estado de la técnica

La presente invención parte de un sistema de cartuchos que puede insertarse en una máquina de preparación de bebidas para elaborar una bebida, en particular una bebida fría que presenta un cartucho que presenta un depósito lleno de una sustancia de bebida, y un alojamiento de cartucho que puede unirse de manera reversible con el cartucho, en el que el cartucho puede insertarse de manera reversible, y con un dispositivo de descarga de cartucho que provoca un traslado al menos parcial de la sustancia de bebida desde el depósito a una cámara de mezcla.

Tales sistemas se conocen básicamente por el estado de la técnica, por ejemplo el documento WO 2019/101997 A1 y el WO 96/36557 A1 y se emplean para la elaboración de bebidas de cartuchos previamente divididos en porciones. La elaboración de bebidas con tales sistemas es extremadamente cómoda para el usuario ya que únicamente debe insertar un cartucho y presionar un botón de inicio. La máquina de preparación de bebidas se encarga entonces de generar la misma de manera totalmente automatizada, es decir, en particular que la sustancia de bebida se mezcla con una cantidad predeterminada de líquido, en particular agua fría y carbonatada, y se dirige a un recipiente para beber. De esta manera, las bebidas mezcladas en particular se pueden elaborar de manera mucho más fácil, rápida y con menos esfuerzo para el usuario. El usuario puede elegir en este caso entre una pluralidad de cartuchos diferentes, de modo que puede elaborar diferentes bebidas a su gusto.

Un reto en tales sistemas es garantizar que el sistema solo funcione con cartuchos compatibles con el sistema y no se inicie ningún procedimiento de elaboración de bebidas cuando en el sistema se inserta un cartucho incompatible con el sistema. Solo de este modo se garantiza que cuando se insufla aire comprimido o cuando se introduce un fluido de preparación de bebidas a presión no se produzcan fallos en el funcionamiento que pudieran provocar un daño de la máquina o un peligro o lesión del usuario, por ejemplo cuando el cartucho estalla de repente debido a la presión del gas o fluido introducido.

Además es deseable que en el lado de la máquina sea posible una detección del tipo de cápsula para que los parámetros del procedimiento de elaboración de bebida, como presión, temperatura, flujo volumétrico y duración de introducción del fluido de preparación de bebidas puedan adaptarse y optimizarse de manera correspondiente.

Divulgación de la invención

Por lo tanto un objetivo de la presente invención es poner a disposición un sistema de cartuchos, una máquina de preparación de bebidas, un sistema formado por un sistema de cartuchos y una máquina de preparación de bebidas para elaborar una bebida en el que se haga posible una identificación del cartucho en la máquina de preparación de bebidas.

Este objetivo se resuelve mediante un sistema de cartuchos según las características de la reivindicación 1, una máquina de preparación de bebidas según las características de la reivindicación 9 y un sistema según las características de la reivindicación 17.

La invención tiene la ventaja con respecto al estado de la técnica de que el sistema de cartuchos está provisto de un medio de identificación mediante el cual el sistema de cartuchos en la máquina de preparación de bebidas puede identificarse. De este modo en el lado de la máquina de preparación de bebidas no solo puede verificarse que el sistema de cartuchos insertado es un sistema de cartuchos compatible con el sistema sino que opcionalmente también pueden leerse parámetros para la preparación de este sistema de cartuchos. De este modo pueden especificarse por ejemplo la presión, el flujo volumétrico, la temperatura, el momento de introducción, la duración de introducción, el grado de carbonatación y/o similar del fluido de preparación de bebidas que va a introducirse en el sistema de cartuchos y/o la presión, el flujo volumétrico, la temperatura, el momento de insuflado, la duración de insuflado y/o similar del aire comprimido que va a introducirse en el sistema de cartuchos. Además es concebible que en el medio de identificación esté almacenada la fecha de consumo preferente de la bebida situada en el cartucho, de manera que la máquina de preparación de bebidas pueda comprobar si la fecha de consumo preferente no se ha superado todavía. Por lo demás es concebible que la máquina de preparación de bebidas mediante el medio de identificación detecte si en el cartucho se encuentra una sustancia alcohólica o el cartucho está previsto para la elaboración de una bebida alcohólica. En un caso así puede estar prevista una etapa de verificación adicional que está prevista para llevar a cabo una comprobación de la edad y/o identificación del usuario, por ejemplo mediante una tarjeta de crédito, un lector de huella dactilar, un reconocimiento fácil, un inicio de sesión o contraseña o similar.

Las configuraciones ventajosas y perfeccionamientos de la invención pueden desprenderse de las reivindicaciones dependientes, así como de la descripción con referencia a los dibujos.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que el medio de identificación comprenda un recubrimiento, en particular en forma de una laca, una impresión o una lámina sobre una superficie interna o exterior del cartucho y/o del alojamiento de cartucho. Es concebible que el recubrimiento comprenda un código ópticamente legible en forma de un marcador, un patrón, una inscripción, una imagen, un logotipo, código de barras unidimensional o multidimensional, código binario o similar. También es concebible que el marcador solo refleje o absorba luz de determinadas longitudes de onda o rangos de longitudes de onda, o que represente una imagen holográfica bajo la irradiación de luz monocromática. El código está integrado, en particular, en el marcador, en las características de reflexión o absorción o en la ilustración holográfica. También es concebible que el recubrimiento presente una conductividad especial, es decir, una resistencia eléctrica determinada, que represente el código, en particular la pertenencia al sistema. El código contiene básicamente en particular datos relativos al tipo de cartuchos o del sistema de cartuchos, la pertenencia al sistema, los parámetros mencionados anteriormente para llevar a cabo el procedimiento de elaboración de bebidas y/o la fecha de consumo preferente. El recubrimiento que representa el código puede pegarse, imprimirse, lacarse, fijarse por contracción, vaporizarse, pulverizarse o similar sobre una superficie interna o externa del sistema de cartuchos. Cuando el recubrimiento está aplicado sobre una superficie interna del sistema de cartuchos entonces este recubrimiento está previsto en particular para una lectura sin contacto, por ejemplo ópticamente o través de ondas electromagnéticas. En este caso el recubrimiento comprende en particular un material o una laca que es apta para uso alimentario y, por lo tanto, está autorizada para su uso en contacto con alimentos. Cuando el recubrimiento se aplica sobre una superficie exterior, también se puede prever una lectura basada en el contacto directo en la máquina de preparación de bebidas. Es concebible que la laca o la lámina que recubre el medio de identificación esté protegida por una lámina protectora adicional que se aplica sobre la laca o la lámina. La lámina protectora podría ser, por ejemplo, un tubo retráctil al menos parcialmente transparente que se fija por contracción en el cartucho. Como alternativa sería también concebible que el medio de identificación esté realizado como recubrimiento o impresión en un interior de la lámina, es decir, en el lado de la lámina que está dirigido hacia el cartucho o el depósito y/o esté unido con el sistema de cartuchos. Ventajosamente el medio de identificación tras la aplicación de la lámina en el sistema de cartuchos estaría protegido por lo tanto por la lámina restante. Preferiblemente la lámina por lo tanto es una lámina de varias capas que está construida a partir de varios estratos de lámina superpuestos, estando provisto en particular el estrato de lámina más interno con el medio de identificación. También es concebible que el medio de identificación esté dispuesto dentro de la lámina. El medio de identificación comprende a este respecto preferiblemente un recubrimiento o una impresión en una capa intermedia interna de la lámina configurada como lámina de varias capas. Esta capa intermedia se protege de influencias ambientales externas en sus dos lados mediante capas adicionales en particular transparentes de la lámina. En particular no es necesaria ninguna impresión con colorante alimenticio.

Las expresiones medio de identificación y elemento de identificación y código de identificación de producto se emplean en el marco de la presente solicitud en particular como sinónimos.

Según la invención está previsto que el elemento de identificación esté dispuesto dentro del depósito y/o de la cámara de mezcla. Según la invención el medio de identificación está protegido por consiguiente de influencias ambientales externas y en particular de influencias mecánicas externas de manera que queda eliminado el peligro de que se dañe.

Sin embargo también sería concebible que el medio de identificación sea un elemento de identificación independiente, como por ejemplo un chip RFID o un elemento magnético que está dispuesto fijado o libre en el depósito o en la cámara de mezcla. En la fabricación del sistema de cartuchos este elemento puede introducirse fácilmente en el depósito o la cámara de mezcla. Como alternativa es concebible que el medio de identificación sea un código ópticamente legible dispuesto en el interior de una pared ópticamente transparente al menos parcialmente del depósito o de la cámara de mezcla, en particular un código de barras unidimensional o multidimensional, un patrón o un holograma.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que el medio de identificación esté configurado de tal manera que pueda entrar en contacto eléctrico, directa o indirectamente con al menos un elemento de contacto de la máquina de preparación de bebidas, en particular para una medición de la resistencia eléctrica del medio de identificación. El código en este caso está integrado en la resistencia eléctrica del medio de identificación. Para medir la resistencia eléctrica preferiblemente al menos dos puntos de contacto del medio de identificación pueden contactarse desde fuera del sistema de cartuchos. Es concebible que o pueda accederse al medio de identificación completamente desde fuera del sistema de cartuchos o que al menos dos puntos de contacto de un medio de identificación dispuesto dentro del sistema de cartuchos o de un medio de identificación integrado en el material del sistema de cartuchos se guíen hacia afuera para ser accesibles desde fuera. A este respecto el medio de identificación está configurado en particular de tal manera que puede entrar en contacto mediante el menos un elemento de contacto de la máquina de preparación de bebidas, en particular para una medición al menos de un parámetro físico del medio de identificación. En otras palabras: El medio de identificación está configurado en particular de tal manera que puede entrar en contacto eléctricamente mediante elementos de contacto de la máquina de preparación de bebidas, en particular para una medición de la resistencia eléctrica y/o de la conductividad eléctrica del medio de identificación.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que el alojamiento de cartucho comprenda una toma de aire comprimido que desemboca en el depósito para introducir aire comprimido en el depósito.

Puede estar previsto que el cartucho o el sistema de cartuchos presente un código de identificación de producto que en particular esté incrustado en un código ópticamente legible, un código de barras unidimensional o multidimensional, un código de bits, un código RFID, un código QR, un código de matriz de datos, un código de colores o un código de holograma. De manera más ventajosa, por consiguiente, se hace posible una lectura automática del código de identificación del producto. El código de identificación de producto sirve en particular para indicar la sustancia de bebida situada en el cartucho. Es concebible que los parámetros de funcionamiento de la máquina de preparación de bebidas como, por ejemplo, la cantidad de entrega, el tiempo de entrega, las pausas de entrega, la temperatura, el grado de carbonatación y/o la presión del fluido alimentado y/o el aire comprimido alimentado, sean ajustables mediante el código de identificación de producto. Esto tiene lugar en una unidad de evaluación y de control de la máquina de preparación de bebidas, la cual presenta una gran cantidad de programas de preparación de bebidas almacenados previamente que se diferencian en los parámetros de funcionamiento de la máquina de preparación de bebidas. Cada uno de los programas de preparación de bebidas está asociado con uno o más identificadores de identificación de producto. Al insertar el cartucho, el código de identificación de producto se lee con el detector de código. La unidad de evaluación y de control selecciona entonces el programa de preparación de bebidas correspondiente a el código de identificación de producto. De esta manera, para cada bebida que va a elaborarse se pueden ajustar individualmente parámetros de funcionamiento óptimos, en particular a este respecto se ajustan momentos de inicio y de parada, tiempo de recorrido, así como la potencia de entrega de la bomba de suministro de fluido y/o de la bomba de suministro de aire. También es disponible que estos parámetros de funcionamiento estén incrustados directamente en el código de identificación de producto. La unidad de evaluación y de control lee y evalúa los parámetros de funcionamiento del código de identificación de producto y la máquina de preparación de bebidas y en particular controla la bomba de suministro de fluido y/o la bomba de suministro de aire de manera correspondiente. En esta variante no es necesario almacenar en la máquina de preparación de bebidas ningún programa de preparación de bebidas grabado previamente. El medio de identificación de producto puede ser o el medio de identificación descrito al principio o el sistema de cartuchos presenta tanto el medio de identificación descrito antes como un medio de identificación de producto independiente. Es concebible que mediante el medio de identificación por ejemplo se verifique solo la pertenencia al sistema mientras que mediante el medio de identificación de producto se determinen el tipo de la sustancia de bebida, de la bebida que va a elaborarse o los parámetros de funcionamiento de la máquina de preparación de bebidas (o a la inversa). Además es concebible que el medio de identificación solo se utilice para comprobar la autenticidad o la fecha de caducidad del cartucho. Además es concebible que solo los cartuchos que contienen bebidas alcohólicas estén equipados con un medio de identificación para que del lado de la máquina de preparación de bebidas se lleve a cabo una comprobación de la edad (véase arriba).

Además es concebible que el proceso de elaboración de bebida ni siquiera se inicie si no se identifica ningún código de identificación de producto o si el código de identificación de producto identificada no coincide con ningún programa de elaboración de bebidas almacenado previamente. En este caso falla el reconocimiento de un "sistema de cartuchos autentificado" llevado a cabo en la segunda etapa de procedimiento. De este modo se impide que se emplee un cartucho incompatible con el sistema en la máquina de elaboración de bebida que no esté certificado para el funcionamiento en la máquina de elaboración de bebida y por consiguiente que exista el peligro de un daño de la máquina de elaboración de bebida o un riesgo para el usuario, por ejemplo debido al estallido del cartucho (cuando este está previsto para el funcionamiento a presiones más bajas ).

El código de identificación de producto se aplica preferiblemente en la pared del cartucho, en particular se imprime o se pega. Sin embargo también sería posible aplicar el código de identificación de producto sobre el elemento de sellado (en particular la lámina de sellado) para sellar la abertura de cartuchos. En particular el código de identificación de producto se coloca sobre el cartucho de tal manera que el código de identificación de producto está dispuesto dentro de la zona de detección del detector de código de la máquina de preparación de bebidas cuando el cartucho está insertado en la máquina de preparación de bebidas. Alternativamente, también sería concebible que el código de identificación de producto no esté dispuesto de forma correspondiente en el cartucho sino en una pared exterior del alojamiento de cartucho.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que el sustrato de bebida actúe como medio de identificación. Preferiblemente la conductividad de la sustancia de bebida en particular líquida se mide en el depósito cuando el sistema de cartuchos está insertado en la máquina de preparación de bebidas, y tomando como base la conductividad establece el tipo del sistema de cartuchos, la compatibilidad del sistema de cartuchos utilizado y/o el tipo de sustancia de bebida. Es concebible que la máquina de preparación de bebidas comprenda un elemento de contacto con una punta de perforación para que el elemento de contacto pueda pincharse desde fuera del cartucho a través de la pared de cartucho para medir dentro del cartucho la conductividad de la sustancia de bebida. Es concebible que el elemento de contacto se extraiga a continuación de nuevo de la pared y la pared se configure de modo que se cierre por sí sola. Sería concebible también que en la zona del elemento de contacto esté prevista una abertura de paso en la pared de cartucho que esté cerrada con una lámina de sellado que pueda perforarse y que preferiblemente se cierre por sí sola. En particular las sustancias de bebida configuradas como sirope pueden diferenciarse unas de otras a este respecto mediante diferentes valores de PH y porcentajes de azúcar que provocan una conductividad diferente del sirope.

La máquina de preparación de bebidas según la invención para elaborar una bebida en la que puede insertarse el sistema de cartuchos según la invención presenta una unidad de sujeción en la que puede insertarse el alojamiento de cartucho unido con el cartucho La máquina de preparación de bebidas presenta además preferiblemente al menos un detector de código, en particular para la lectura óptica del medio de identificación por ejemplo en forma de una cámara óptica (cámara CCD) o de un escáner. Además es concebible que la máquina de preparación de bebidas presente una fuente de luz para iluminar ópticamente el medio de identificación.

Además es concebible que la unidad de sujeción presente al menos un elemento de contacto que contacta con el medio de identificación del sistema de cartuchos para determinar al menos un parámetro físico del medio de identificación para identificar el sistema de cartuchos. De manera ventajosa a través del parámetro físico en el que en particular el código está incrustado o a través del cual puede leerse el medio de identificación puede verificarse la pertenencia al sistema del sistema de cartuchos. Además es concebible que los parámetros para la elaboración de bebida puedan leerse. Preferiblemente la máquina de preparación de bebidas comprende una unidad de medición conectada con el al menos un elemento de contacto para medir la resistencia eléctrica y/o la conductividad eléctrica del medio de identificación.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que la máquina de preparación de bebidas presente una fuente de fluido para alimentar un fluido a la alimentación de fluido y una fuente de aire comprimido para insuflar aire comprimido a la toma de aire comprimido.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que la unidad de sujeción presente un elemento de liberación para trasladar un medio de perforación del alojamiento de cartucho desde una posición retraída a una posición extendida. En la posición extendida, los medios de perforación empujan una espiga de perforación a través de un sellador, el cual cierra el depósito del medio de bebida, y lo perfora. Para mantener bloqueado el depósito de bebida cuando no se usa y para proteger la espiga de perforación ante daños, éste no presiona a través del sellador cuando no se usa, sino que está retraído en una posición protegida. Sin embargo, para el proceso de perforación del elemento de sellado, la espiga de perforación debe extenderse. Para ello, el dispositivo de perforación se extiende y desplaza la espiga de perforación a la posición extendida. En este caso, la extensión de los medios de perforación se inicia, de manera ventajosa, por el elemento de liberación de la unidad de sujeción. Mediante la separación del mecanismo de liberación en el elemento de sujeción, por un lado, y del medio de perforación con la espiga de perforación en el alojamiento de cartucho, por otro lado, asegura que la espiga de perforación solo se extienda cuando el alojamiento de cartucho está insertado en la unidad de sujeción. También sería concebible una codificación geométrica del mecanismo de liberación, de modo que el medio de perforación sólo se extienda cuando se inserta un alojamiento de cartucho codificado conforme a la codificación del mecanismo de liberación. Además, es posible que el mecanismo de liberación esté posicionado de modo que los medios de perforación solo se extienden cuando el alojamiento de cartucho esté insertado en el punto correcto en el elemento de sujeción. Además, es posible que el mecanismo de liberación esté diseñado de modo que los medios de perforación solo se extiendan si el alojamiento de cartucho no se inserta inclinado con respecto a la dirección prevista de inserción y/o no se inserta suficientemente dentro en el dispositivo de sujeción.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que la unidad de sujeción comprenda una brida de fijación que encierra el alojamiento de cartucho en o después de la inserción en la unidad de sujeción en arrastre de forma y/o de fuerza. Con la unión en arrastre de forma y/o en arrastre de fuerza de la unidad de sujeción con el alojamiento de cartucho a través de la brida de fijación está asegurado que el alojamiento de cartucho se asiente de forma segura en la unidad de sujeción. La brida de fijación puede absorber y disipar fuerzas que actúan sobre el alojamiento de cartucho. Aquí son concebibles fuerzas que se producen durante el funcionamiento de la máquina de preparación de bebidas, provocadas, por ejemplo, por el aire comprimido presente. Sin embargo, la brida de fijación también puede absorber y disipar fuerzas que actúan sobre el alojamiento de cartucho desde el exterior. Sería concebible aquí, por ejemplo, un empujón mediante el usuario. Con ello, se puede garantizar de manera ventajosa el asiento correcto del alojamiento de cartucho en la unidad de sujeción.

El código de identificación de producto sirve en particular para indicar la sustancia de bebida situada en el cartucho. Durante o antes del inicio del proceso de preparación de bebida, el código de identificación de producto se lee con el detector de código. Por lo tanto, la máquina de preparación de bebidas sabe qué tipo de cartuchos se ha insertado en la máquina de preparación de bebidas. Es concebible que una unidad de evaluación y de control de la máquina de preparación de bebidas tenga una gran cantidad de programas de elaboración de bebidas almacenados previamente, que están previstos para la preparación de diferentes bebidas y se diferencian entre sí, por ejemplo, en términos de la cantidad de entrega, tiempo de entrega, pausas de entrega, temperatura, grado de carbonatación y/o presión del fluido alimentado. También es concebible que se utilicen diferentes suministros de aire comprimido en diferentes programas de elaboración de bebidas (por ejemplo, presión diferente). Cada uno de los programas de preparación de bebidas está asociado con uno o más identificadores de identificación de producto. Cuando se inserta un cartucho en la máquina de preparación de bebidas, el código de identificación de producto en el cartucho se lee con el detector de código y luego se compara con los datos almacenados previamente. Por lo tanto, se selecciona un programa de preparación de bebidas de la pluralidad de programas de preparación de bebidas almacenados previamente mediante el código de identificación de producto y luego se inicia el proceso de preparación de bebidas con el programa de preparación de bebidas seleccionado. Los parámetros como la cantidad de entrega, el tiempo de entrega, las pausas de entrega, la temperatura, el grado de carbonatación y/o la presión del fluido suministrado se especifican o bien controlan mediante el programa de preparación de bebidas seleccionado para lograr resultados óptimos para la bebida que va a elaborarse con la respectiva sustancia de bebida.

Es concebible que el proceso de elaboración de bebida ni siquiera se inicie si no se identifica ningún código de identificación de producto o si el código de identificación de producto identificado no coincide con ningún programa de elaboración de bebidas almacenado previamente. De este modo se impide que se emplee un cartucho incompatible con el sistema en la máquina de elaboración de bebida que no esté certificado para el funcionamiento en la máquina de elaboración de bebida y por consiguiente que exista el peligro de un daño de la máquina de elaboración de bebida o un riesgo para el usuario, por ejemplo debido al estallido del cartucho (cuando este está previsto para el funcionamiento a presiones más bajas ).

El código de identificación de producto está impreso o pegado preferiblemente en la pared del cartucho o en el elemento de sellado (en particular la lámina de sellado) para sellar la abertura de cartuchos. En particular el código de identificación de producto se coloca sobre el cartucho de tal manera que el código de identificación de producto está dispuesto dentro de la zona de detección del detector de código de la máquina de preparación de bebidas cuando el cartucho está insertado en la máquina de preparación de bebidas. Alternativamente, también sería concebible que el código de identificación de producto no esté dispuesto de forma correspondiente en el cartucho sino en una pared exterior del alojamiento de cartucho. Como alternativa asimismo sería concebible que el código de identificación de producto esté integrado en la sustancia de bebida. Mediante la medición de conductividad puede determinarse, por ejemplo, la sustancia de bebida y por consiguiente el tipo del sistema de cartuchos. El elemento de contacto para medir la conductividad se introduce en este sentido en particular en el depósito para entrar en contacto con la sustancia de bebida. Es concebible que la pared de cartucho se perfore para ello mediante el elemento de contacto. Tras la medición el elemento de contacto se retira selectivamente de nuevo del depósito, cerrándose preferiblemente de nuevo el agujero que se produce en la pared a continuación, o permaneciendo el elemento de contacto durante el proceso de elaboración de bebida en el depósito.

También es concebible que la unidad de evaluación y de control de la máquina de preparación de bebidas registre qué cartuchos y/o cuántos cartuchos de una clase determinada se emplearon. De manera preferida, la máquina de preparación de bebidas presenta un módulo de comunicaciones que proporciona comunicación entre la máquina de preparación de bebidas y un proveedor de servicios central por medio de una conexión a Internet. El proveedor de servicios central puede ser, por ejemplo, un servidor del fabricante de la máquina de preparación de bebidas, que monitoriza de forma remota el estado de la máquina de preparación de bebidas y/o mantiene, supervisa y/o repara la máquina de preparación de bebidas. Es concebible que el proveedor de servicios central pueda, por ejemplo, comprobar y, dado el caso, actualizar el firmware o el software de la máquina de preparación de bebidas y/o puede reiniciar la máquina de preparación de bebidas. También es concebible que se importen nuevos programas de preparación de bebidas (p. ej., cuando salen al mercado nuevos cartuchos) y/o se ajustan parámetros tales como cantidad de entrega, el tiempo de entrega, las pausas de entrega, la temperatura, el grado de carbonatación y/o la presión del fluido suministrado. De manera preferida, la máquina de preparación de bebidas presenta una pluralidad de sensores que pueden leerse por el proveedor de servicios central, de modo que, por ejemplo, se puede monitorizar el grado de contaminación, el grado de desgaste, estados de filtros, la presión de la bomba y similares. Además, es concebible que se lean parámetros de funcionamiento de la máquina de preparación de bebidas, los cuales proporcionan información sobre el número de procesos de elaboración de bebidas que ya se han llevado a cabo. A este respecto, por ejemplo, es concebible que la unidad de evaluación y de control transfiera datos al proveedor de servicios central a partir de los cuales se desprende qué y cuántos cartuchos de una clase determinada se emplearon de manera que por ejemplo pueda mostrarse publicidad específica (por ejemplo en la pantalla de la máquina de elaboración de bebida o en una aplicación asociada) para las bebidas preferidas y/o se puedan realizar pedidos automáticos para los cartuchos consumidos. De manera preferida, los cartuchos se pueden volver a pedir a través de la pantalla de la máquina de preparación de bebidas, la cual se transmite directamente al proveedor de servicios central a través del módulo de comunicaciones. Además, es concebible que se implemente el control por voz de la máquina de preparación de bebidas, grabándose los datos de voz para controlar la máquina por un micrófono de la máquina de preparación de bebidas y transmitiéndose luego al proveedor de servicios central a través del módulo de comunicaciones para su evaluación. Además, es concebible que la máquina de preparación de bebidas proporcione un modo de operación sensible al usuario con, p. ej., menús o configuraciones personalizados, que incluyen, por ejemplo, parámetros seleccionados individualmente o programas de preparación de bebidas, teniendo lugar la selección del usuario mediante una contraseña o datos biométricos como el reconocimiento facial, el escaneo del iris o la huella dactilar. En particular, los datos recopilados se transmiten en particular cifrados al proveedor de servicios central o se evalúan allí para activar o transmitir el menú personalizado en la máquina de preparación de bebidas correspondiente. Por lo tanto, es concebible que el usuario siempre pueda cargar automáticamente su menú individual y/o sus ajustes individuales en diferentes máquinas de preparación de bebidas.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que la unidad de sujeción comprenda una brida de fijación que encierra el alojamiento de cartucho durante o después de la inserción en la unidad de sujeción en arrastre de forma y/o de fuerza.

Según una forma de realización preferida de la presente invención está previsto que el elemento de contacto esté integrado en la brida de fijación.

El sistema según la invención presenta la máquina de preparación de bebidas según la invención y el sistema de cartuchos según la invención que puede insertarse en la unidad de sujeción.

Detalles, características y ventajas adicionales de la invención se desprenden de los dibujos, así como de la siguiente descripción de formas de realización preferidas con ayuda de los dibujos. En este caso, los dibujos simplemente ilustran formas de realización ejemplares de la invención, las cuales no restringen la idea esencial de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra una representación esquemática de la máquina de preparación de bebidas sin alojamiento de cartucho insertado según una forma de realización a modo de ejemplo de la presente invención.

La Figura 2 muestra una representación esquemática de un sistema de cartuchos a modo de ejemplo.

La Figura 3 muestra una representación esquemática de una máquina de preparación de bebidas a modo de ejemplo con un sistema de cartuchos con un sistema de cartuchos insertado en la máquina de preparación de bebidas.

Las Figuras 4a a 4c el principio básico de un procedimiento que no pertenece a la invención para elaborar una bebida con el sistema de cartuchos insertado en una máquina de preparación de bebidas según una forma de realización a modo de ejemplo de la presente invención.

La Figura 5 muestra una representación esquemática del sistema de cartuchos según otras formas de realización a modo de ejemplo y según la invención de la presente invención.

Las Figuras 6a y 6b muestran esquemáticamente la lectura del código de identificación de producto del sistema según la invención.

La Figura 7 muestra una representación esquemática de la máquina de preparación de bebidas con un sistema de cartuchos insertado en la máquina de preparación de bebidas según una forma de realización adicional a modo de ejemplo de la presente invención.

La Figura 8 divulga esquemáticamente las etapas de un procedimiento a modo de ejemplo para elaborar una bebida.

Formas de realización de la invención

En las diversas figuras, las partes idénticas siempre están provistas de los mismos símbolos de referencia y, por lo tanto, por norma general se nombran o bien mencionan sólo una vez.

La Figura 1 muestra una representación esquemática de una máquina 3 de preparación de bebidas sin alojamiento de cartucho insertado según una forma de realización a modo de ejemplo de la presente invención.

La máquina 3 de preparación de bebidas presenta una unidad 90 de sujeción para alojar un sistema 10 de cartuchos (ver figura 2). La unidad 90 de sujeción presenta una palanca 120 de mando para el accionamiento manual de un mecanismo de liberación para extender una espiga 73 de perforación del alojamiento 10 de cartucho para perforar un medio 18 de sellado. Cuando el usuario gira la palanca 120 de mando se acciona el mecanismo de liberación para extender la espiga de perforación. A este respecto mediante el mecanismo de liberación en particular el sistema 19 de cartuchos se mueve en o con la unidad 90 de sujeción hacia abajo de manera que la espiga 73 de perforación choca contra un elemento de liberación estacionario de la unidad 90 de sujeción y por ello se traslada hacia arriba en la dirección de la posición extendida en la que se perfora el medio 18 de sellado

En la figura 2 se muestra una representación esquemática del sistema 1 de cartuchos según una forma de realización a modo de ejemplo, en donde esta únicamente sirve para explicar el funcionamiento del sistema 1 de cartuchos.

El sistema 1 de cartuchos comprende un cartucho 2 que comprende un depósito 6 llenado con una sustancia 7 de bebida y una abertura 63 de cartucho. La abertura 63 de cartucho está cerrada en el estado inicial con un medio 18 de sellado en forma de una lámina. En la zona de la abertura 63 de cartucho el cartucho 2 presenta un cuello que está provisto de bridas 52 de sujeción circundantes.

El sistema de cartuchos 1 comprende además un alojamiento 10 de cartucho que está asentado sobre el cuello y en particular está unido o enclavado con las bridas 52 de sujeción. El alojamiento 10 de cartucho presenta una cámara 8 de mezcla, una salida 11 de bebida que sale de la cámara 8 de mezcla para una bebida generada en la cámara 8 de mezcla, así como una alimentación 12 de fluido que desemboca en la cámara 8 de mezcla (ver figuras 4a a 4c) a través de la cual se introduce un líquido, en particular agua enfriada y/o carbonizada en la cámara 8 de mezcla.

El alojamiento 10 de cartucho presenta además una guía 80 de espiga en la que se guía de manera desplazable una espiga 73 de perforación. La espiga 73 de perforación se representa en la figura 1 en una posición retraída.

El alojamiento 10 de cartucho en la forma de realización a modo de ejemplo representada en la Figura 2 de la presente invención presenta preferiblemente un medio 20 de identificación. El medio 20 de identificación está configurado como elemento 21 de identificación que comprende el cuello del cartucho 2. El elemento 21 de identificación está configurado en forma anular y rodea el cuello completamente, es decir, a lo largo de todo su perímetro, o el medio de identificación 21 está configurado en forma de c, de manera que rodea el cuello solo parcialmente, es decir, no se extiende a lo largo de todo el perímetro del cuello. Cuando el medio de identificación 21 está configurado en forma de c está encajado preferiblemente sobre el cuello lateralmente. Cuando el medio 21 de identificación está configurado anular, es decir, en particular también en forma de manguito y/o de cilindro, el elemento 20 de identificación está unido con el cuello preferiblemente por arrastre de fuerza, unión material o arrastre de fuerza, en particular está pegado, soldado, fijado por contracción, prensado, empujado, encajado o similar. Como alternativa es concebible que el medio 20 de identificación comprenda un recubrimiento 22 que se aplica sobre el cuello como laca, película adhesiva o etiqueta, en particular se laca, pulveriza, vaporiza o se pega. El elemento 21 de identificación comprende preferiblemente una conductividad eléctrica definida que puede medirse mediante elementos 23 de contacto de la unidad 90 de sujeción. Para ello el elemento 20 de identificación se fabrica opcionalmente al menos en parte a partir de metal o de un plástico eléctricamente conductor, en particular una lámina de plástico eléctricamente conductora.

Como alternativa el alojamiento de cartucho representado en la figura 2 no presenta el medio 20 de identificación en forma del elemento 21 de identificación en el cuello del cartucho 2 sino únicamente el medio 20, 24 de identificación (denominado más adelante también código 24 de identificación de producto) en la zona de la pared 2' de cartuchos. El medio 20 de identificación es a este respecto en particular un código pegado, impreso o aplicado de otro modo sobre el cartucho 2, por ejemplo un marcador, un patrón, una inscripción, una imagen, un logotipo, un código de barras unidimensional o bidimensional, un código de bits, un código QR, un código de matriz de datos, un código de colores y/o un código de holograma que es leído por un detector 39 de código óptico (véanse figuras 6a, 6b). A este respecto podría tratarse alternativamente también de un chip RFID o un elemento magnético que se lee con un detector de código correspondiente.

El medio 20, 24 de identificación sirve en cualquier caso para verificar la pertenencia al sistema del sistema 1 de cartuchos dentro de la máquina 3 de preparación de bebidas, es decir, hacer posible una identificación del sistema 1 de cartuchos. También concebible que basándose en el medio 20, 24 de identificación el tipo de sistema de cartuchos y en particular los parámetros de funcionamiento de la máquina de preparación de bebidas como, por ejemplo, la cantidad de entrega, el tiempo de entrega, las pausas de entrega, la temperatura, el grado de carbonatación y/o la presión del fluido suministrado y/o el aire comprimido suministrado, se identifiquen y se ajusten en particular.

En la figura 3 se representa una representación esquemática de la máquina 3 de preparación de bebidas ilustrada en la figura 1 en la que se inserta el sistema 1 de cartuchos ilustrado en la figura 2.

La unidad 90 de sujeción en la que se inserta el alojamiento 10 de cartucho comprende un elemento de liberación mediante el cual la espiga 73 de perforación puede trasladarse desde su posición retraída a una posición extendida.

Cuando la espiga 73 de perforación se traslada a una posición desplegada perfora el elemento 18 de sellado, por lo que la sustancia de bebida entre el elemento de sellado y la superficie exterior de la espiga 73 de perforación puede llegar a la cámara 8 de mezcla. La espiga 73 de perforación presenta además una unión de aire comprimido integrada en forma de un conducto 40 de aire comprimido que se extiende desde una toma 42 de aire comprimido externa mediante la cual se insufla desde el exterior aire comprimido hacia el conducto 40 de aire comprimido a una salida 43 de aire comprimido situada dentro del depósito en el extremo de la espiga 73 de perforación, por lo que se insufla el aire comprimido en el depósito 6. La sustancia de bebida se traslada por lo tanto mediante la presión del aire comprimido hacia la cámara 8 de mezcla. En la cámara 8 de mezcla por lo tanto mediante la mezcla de la sustancia de bebida con el líquido suministrado mediante la alimentación 12 de fluido se genera la bebida y mediante la salida 11 de bebida se evacua en la dirección por ejemplo de un recipiente para beber.

La unidad 90 de sujeción está en conexión de fluido con una fuente de aire comprimido para alimentar aire comprimido a la toma 42 de aire comprimido. Además la unidad de sujeción está en conexión de fluido con una fuente de fluido para alimentar a la alimentación de fluido el fluido o el líquido antes mencionado.

En la forma de realización en la que el medio 20 de identificación está configurado como elemento 21 de identificación la unidad 90 de sujeción comprende opcionalmente además dos elementos 23 de contacto que están dispuestos en lados enfrentados del cartucho y configuran en cada caso un contacto directo con el medio 20 de identificación dispuesto en el cuello. A través de los elementos de contacto 23 se mide la conductividad eléctrica o la resistencia eléctrica del elemento 21 de identificación o del recubrimiento 22 y tomando como base el valor medido se determina si el sistema 10 de cartuchos introducido en la unidad 90 de sujeción es un sistema 10 de cartuchos compatible con el sistema. Solo cuando esta verificación ha resultado positiva el procedimiento para la elaboración de la bebida se lleva a cabo o continúa. En caso contrario la máquina de preparación de bebidas se desconecta en particular automáticamente.

También es concebible que tomando como base el valor de conductividad medido se determina el tipo de sistema 10 de cartuchos. Basándose en el tipo en el lado de la máquina se cargan los parámetros de funcionamiento almacenados en una memoria adecuados para este tipo y el procedimiento de elaboración de bebida se lleva a cabo con estos parámetros de funcionamiento.

También es concebible que en el lado de la máquina tomando como base el valor de conductividad medido se detecte si el cartucho 2 contiene sustancias que contienen alcohol. Cuando se detecta una sustancia alcohólica de este tipo por parte de la máquina de preparación de bebidas se lleva a cabo una etapa de verificación adicional que está prevista para llevar a cabo una comprobación de la edad y/o identificación del usuario, por ejemplo mediante una tarjeta de crédito, un lector de huella dactilar, un reconocimiento fácil, un inicio de sesión o contraseña o similar.

Además opcionalmente es concebible que el cartucho 2 adicional o exclusivamente esté provisto de un código 24 de identificación de producto en forma de un código mediante el cual puede identificarse el tipo del cartucho 2 cuando mediante el medio 20 de identificación, es decir, en particular la medición de conductividad, ya se ha verificado la pertenencia al sistema del cartucho 2, o como único medio 20 de identificación para reconocer la pertenencia al sistema. El código 24 de identificación de producto comprende en particular un código aplicado sobre la pared externa del cartucho 2 o del alojamiento 10 de cartucho, por ejemplo un marcador, un patrón, una inscripción, una imagen, un logotipo, un código de barras unidimensional o bidimensional, un código de bits, un código QR, un código de matriz de datos, un código de colores y/o un código de holograma.

El medio 20 de identificación configurado como código o el código 24 de identificación de producto se utiliza también en este caso en particular para verificar la pertenencia al sistema del sistema 1 de cartuchos (una autentificación del sistema de cartuchos en la segunda etapa de procedimiento) y opcionalmente indicar la sustancia 7 de bebida situada en el cartucho 2. Es concebible que adicionalmente o como alternativa tomando como base el código 24 de identificación de producto o el código se ajusten además parámetros de funcionamiento de la máquina 3 de preparación de bebidas, como por ejemplo cantidad de entrega, potencia de entrega, tiempo de entrega, pausas de entrega, momento de inicio, momento final, temperatura, grado de carbonatación y/o presión del fluido alimentado, es decir, en particular parámetros de control de la bomba de suministro de fluido, y/o del aire comprimido alimentado, es decir, en particular parámetros de control de la bomba de suministro de aire. Esto sucede en y mediante una unidad de evaluación y de control de la máquina 3 de preparación de bebidas. Es concebible que la máquina de preparación de bebidas 3 presente una pluralidad de programas de elaboración de bebida almacenados previamente que se diferencian en los parámetros de funcionamiento de la máquina 3 de preparación de bebidas. Cada programa de elaboración de bebida está vinculado con una o varias caracterizaciones 24 de identificación de producto. El código 24 de identificación de producto se lee con un detector de código 39 de la máquina 3 de preparación de bebidas, en particular una cámara óptica. La unidad de evaluación y de control selecciona entonces el programa de elaboración de bebida que corresponde al código 24 de identificación de producto. De esta manera, se pueden ajustar parámetros de funcionamiento óptimos para cada una de las bebidas que van a elaborarse.

Como alternativa el cartucho 2 presenta solo el código descrito anteriormente como código 24 de identificación de producto que representa por lo tanto también el medio 20 de identificación. En este caso el cartucho en particular no presenta el elemento 21 de identificación anular ilustrado en la figura 2.

En las Figuras 4a a 4c se muestra el principio básico de un procedimiento ajeno a la invención para elaborar una bebida con el sistema 1 de cartuchos utilizado en una máquina 3 de preparación de bebidas para ilustrar de nuevo el principio de funcionamiento general de la elaboración de bebida propiamente dicha del sistema según la invención.

El presente sistema comprende la máquina 3 de preparación de bebidas (solo ilustrada esquemáticamente), en el que pueden insertarse sistemas 1 de cartuchos. Cada uno de los sistemas 1 de cartuchos presenta un cartucho 2 que está lleno de una sustancia 7 de bebida específica y un alojamiento 10 de cartucho unido con el cartucho 2. Dentro de la máquina 3 de preparación de bebidas con ayuda de la sustancia 7 de bebida y una fuente de agua adicional denominada en lo sucesivo fuente 41 de fluido se genera una bebida correspondiente. El cartucho 2 se llena a este respecto preferiblemente con una cantidad previamente de sustancia 7 de bebida dividida en porciones que es necesaria para generar una porción de bebida precisa, por ejemplo un llenado de vaso para beber de la bebida que se desee. Hay disponible en particular una multitud de diferentes sistemas 1 de cartuchos cuyos cartuchos 2 o depósitos 6 se llenan para generar distintas bebidas con diferentes sustancias 7 de bebida. Si el usuario del sistema 1 desea beber una bebida determinada, únicamente tiene que seleccionar, entre la multitud de los diferentes sistemas 1 de cartuchos, el sistema 1 de cartuchos que contiene la sustancia 7 de bebida correspondiente para generar la bebida deseada, insertarlo en una unidad 90 de sujeción de la máquina 3 de preparación de bebidas e iniciar el proceso de preparación de bebidas en la máquina 3 de preparación de bebidas, dado el caso, pulsando un botón de inicio, tocando de manera correspondiente una pantalla táctil, mediante control por gestos o voz, o mediante una aplicación adecuada en un teléfono móvil. También es concebible que el proceso de preparación de bebidas comience automáticamente cuando se detecta la inserción de un nuevo sistema 1 de cartuchos en la unidad 90 de sujeción. En cada uno de los casos antes mencionados la bebida deseada se genera automáticamente, se conduce hacia un recipiente para beber y se pone a disposición del usuario. A continuación, el sistema 1 de cartuchos consumido se retira y se desecha. La máquina 3 de preparación de bebidas está de nuevo preparada para llenarse con un cualquier sistema 1 de cartuchos nuevo para generar una bebida adicional.

La sustancia 7 de bebida comprende preferiblemente componentes premezclados líquidos para refrescos, como limonadas y zumos que contienen cafeína, gas, frutas y/o azúcar, bebidas (mezcladas) de cerveza u otras bebidas (mezcladas) alcohólicas o sin alcohol.

El sistema 1 de cartuchos comprende un cartucho 2 en forma de un recipiente cilíndrico con esquinas redondeadas. El recipiente es hueco y, por lo tanto, contiene un depósito 6 para la sustancia 7 de bebida. El cartucho 2 está hecho en particular de plástico y se produce mediante un proceso de moldeo por inyección y soplado. El cartucho 2 presenta además una abertura 63 de cartucho a través de la cual el depósito 6 se llena con la sustancia 7 de bebida líquida. El fondo del depósito 6 tiene forma de embudo en el ejemplo, estando dispuesta la abertura 63 de cartucho en el centro del fondo en forma de embudo. El cartucho 2 está unido de forma permanente o reversible con un alojamiento 10 de cartucho de acuerdo con la invención. El alojamiento 10 de cartucho está unido con el cartucho 2 por medio de una unión 50 de enclavamiento en particular después de que el cartucho 2 se haya llenado en la región de la abertura 63 de cartucho. Para ello, el alojamiento 10 de cartucho presenta, por ejemplo, elementos 51 de enclavamiento laterales en forma de brazos de sujeción elásticos o una tira 51 de enclavamiento circunferencial (Figura 5), la cual encierra una o dos bridas 52 de fijación circunferenciales del cartucho 2 dispuestas en la región de la abertura 63 de cartucho. El alojamiento 10 de cartucho se engancha en el cartucho 2 después de que se haya llenado el cartucho 2.

El alojamiento 10 de cartucho presenta una cámara 8 de mezcla que durante el proceso de elaboración de bebidas está en comunicación fluida con el depósito 6 de manera que con ayuda de un equipo 34 de descarga de cartucho del alojamiento 10 de cartucho la sustancia 7 de bebida puede trasladarse al menos parcialmente desde el depósito 6 hacia la cámara 8 de mezcla. Para este fin, el dispositivo 34 de descarga de cartucho comprende un conducto 40 de aire comprimido. Un extremo del conducto 40 de aire comprimido está conectado a una conexión 42 de aire comprimido, que puede conectarse a una fuente 41 de aire comprimido de la máquina 3 de preparación de bebidas para introducir aire comprimido en el conducto 40 de aire comprimido, mientras que el otro extremo desemboca en una salida 43 de aire comprimido, que está abierta en dirección del depósito 6 e introduce aire comprimido en el depósito 6. La introducción del aire comprimido hace que la sustancia 7 de bebida sea presionada hacia la cámara 8 de mezcla. La fuente 41 de aire comprimido comprende además preferiblemente una bomba de suministro de aire que durante el proceso de elaboración de bebida se pone en funcionamiento y bombea aire ambiente hacia el conducto 40 de aire comprimido en la dirección del depósito 6.

En la cámara 8 de mezcla desemboca además una alimentación 12 de fluido del alojamiento 10 de cartucho que se alimenta mediante una fuente 91 de fluido a la máquina 3 de preparación de bebidas. Es concebible que la alimentación 12 de fluido presente un acoplamiento rápido con el que la alimentación 12 de fluido se pueda conectar a la fuente 91 de fluido de la máquina 3 de preparación de bebidas. La fuente 91 de fluido comprende además preferiblemente una bomba de suministro de fluido que se pone en funcionamiento durante el proceso de elaboración de bebida . Por ejemplo, el acoplamiento rápido puede estar configurado de tal manera que cuando el sistema 1 de cartuchos se inserta en la unidad 90 de sujeción, se establece automáticamente una conexión de fluido entre la fuente 91 de fluido y la cámara 8 de mezcla a través de la alimentación 12 de fluido. Durante el proceso de preparación de bebidas, el fluido, en particular agua potable enfriada y carbonatada, llega desde la alimentación 12 de fluido a través de esta unión de fluido a la cámara 8 de mezcla. Además, durante el proceso de preparación de bebidas, la sustancia 7 de bebida llega desde el depósito 6 a la cámara 8 de mezcla, como se ha descrito anteriormente. Mediante la mezcla de la sustancia 7 de bebida con el fluido en la cámara 8 de mezcla se forma la bebida que abandona la cámara 8 de mezcla por lo tanto mediante una salida 11 de bebida.

El alojamiento 10 de cartucho presenta la salida 11 de bebida mediante la cual la bebida generada dentro de la cámara 8 de mezcla abandona la cámara 8 de mezcla y en particular se conduce directamente hacia el recipiente para beber (no representado), es decir, sin que las partes de la máquina 3 de preparación de bebidas entren en contacto con la bebida. De esta forma, se evita la nueva contaminación de la máquina 3 de preparación de bebidas. En particular, el recipiente para beber está dispuesto directamente debajo de la salida de bebidas 11.

Una vez finalizado el proceso de elaboración de bebida el sistema 1 de cartuchos se extrae de la unidad 90 de sujeción de manera que la máquina 3 de elaboración de bebida pueda equiparse con un sistema 1 de cartuchos nuevo y sin utilizar. El alojamiento 10 de cartucho se puede reutilizar separándolo del cartucho 2 usado y enganchándolo en un cartucho 2 nuevo.

El alojamiento 10 de cartucho presenta una guía 80 de espiga en la que una espiga 73 de perforación está alojada de manera desplazable. El elemento 18 de sellado se perfora mediante una transferencia de la espiga 73 de perforación desplazable entre una posición retraída, en la cual la espiga 73 de perforación está distanciada del elemento 18 de sellado (cf. la Figura 4b), y una posición extendida, en la cual la espiga 73 de perforación perfora el elemento 18 de sellado (cf. la Figura 4c) y se adentra hasta la abertura 63 de cartucho o bien en el depósito 6.

La pared externa de la espiga 73 de perforación está provista de la multitud de canales laterales para conducir la sustancia 7 de bebida desde el depósito 6 en la dirección hacia la cámara 8 de mezcla cuando el elemento 18 de sellado se h perforado. Los canales laterales están configurados en forma de ranuras abiertas por un lado que discurren paralelas entre sí. Después de perforar el elemento 18 de sellado, los canales laterales entran en conexión de fluido con el depósito 6, de modo que la sustancia 7 de bebida puede fluir alrededor de los bordes del elemento 18 de sellado perforado en dirección a la cámara 8 de mezcla.

La sección transversal de los canales laterales y/o el número de los canales laterales está adaptado a este respecto preferiblemente a la viscosidad de la sustancia 7 de bebida de manera que los canales laterales controlan o delimitan el flujo de la sustancia 7 de bebida en la dirección hacia la cámara 8 de mezcla. En el caso de una viscosidad alta, se utilizan varios canales laterales y/o canales laterales con una sección transversal mayor, mientras que en el caso de una viscosidad más baja se proporcionan menos canales laterales y/o canales laterales con una sección transversal más pequeña.

En la espiga 73 de perforación está integrado además el conducto 40 de aire comprimido que funciona como equipo 34 de descarga de cartucho. El conducto 40 de aire comprimido desemboca en la abertura 63 de cartucho a través de una punta de aire comprimido estacionaria en el extremo de la espiga 73 cuando la espiga 73 se encuentra en la posición extendida. La punta de aire comprimido se adentra por tanto automáticamente en la abertura 63 de cartucho cuando la espiga 73 de perforación se desplazó a la posición extendida y, como consecuencia de esto, ha perforado el elemento 18 de sellado.

En un lado de la espiga 73 de perforación dirigido en dirección opuesta al depósito 6 en particular está configurada la toma 42 de aire comprimido que es accesible por consiguiente desde fuera del alojamiento 10 de cartucho y puede conectarse a la fuente 41 de aire comprimido de la máquina 3 de preparación de bebidas. Preferiblemente la espiga 73 de perforación durante o después de la inserción del sistema 10 de cartucho en la máquina 3 de preparación de bebidas o después del inicio del proceso de elaboración de bebidas se traslada desde la posición retraída a la posición extendida, preferiblemente mediante un elemento de liberación estacionario de la unidad 90 de sujeción contra la cual se presiona la espiga 73 de perforación, en particular en el descenso del cartucho durante una etapa de manipulación (véase más abajo .

Está previsto preferiblemente que tanto la fuente 91 de fluido como la fuente 41 de aire comprimido se acoplen directamente a la alimentación 12 de fluido o la toma 42 de aire comprimido tan pronto como el sistema 1 de cartuchos se inserte en la máquina 3 de preparación de bebidas o se inicie un proceso de elaboración de bebida y en particular antes de que se perfore el elemento 18 de sellado. Sería concebible que de esta manera se evitara eficazmente una contaminación hacia atrás en la dirección hacia la máquina 3 de preparación de bebidas, ya que la alimentación 12 de fluido y el dispositivo 34 de descarga de cartucho se encuentran opcionalmente bajo sobrepresión inmediatamente después de insertar el sistema 1 de cartuchos, lo que impide que la sustancia 7 de bebida se desplace hacia la fuente 91 de fluido o fuente 41 de aire comprimido. Partiendo del depósito 6, la sustancia 7 de bebida solo puede moverse en dirección de la cámara 8 de mezcla tan pronto como se abre el elemento 18 de sellado. Preferiblemente sin embargo la presión en el conducto de fluido no se establece hasta que no se pone en marcha la bomba de suministro de fluido y la presión en el conducto de aire comprimido no se establece hasta que no se pone en marcha la bomba de suministro de aire, lo que solo se realiza después de la autentificación exitosa del sistema de cartuchos mediante el medio de identificación mediante la unidad de evaluación y de control.

La unidad 90 de sujeción presenta en particular una brida de fijación (véase figura 3) que sujeta rodeando en arrastre de forma el alojamiento 10 de cartucho tras la inserción en la unidad 90 de sujeción. La unidad 90 de sujeción puede manejarse preferiblemente de manera manual, por ejemplo a través de una palanca 120 de mando. Cuando un usuario acciona la palanca 120 de mando el alojamiento 10 de cartucho se mueve con respecto a la máquina 3 de preparación de bebidas de tal manera que el extremo exterior de la espiga 73 de perforación se presiona contra un elemento de liberación estacionario (no representado) de la unidad 90 de sujeción, por lo que la espiga 73 de perforación se mueve desde la posición retraída a la posición extendida y perfora el elemento de sellado.

El alojamiento 10 de cartucho presenta a ambos lados una tira de enclavamiento al menos parcialmente circundante con la que el alojamiento 10 de cartucho se engancha sobre la brida 52 de sujeción del cartucho 2. Además, el alojamiento 10 de cartucho presenta una cámara 8 de mezcla, en la que la alimentación 12 de fluido está configurado en su lado posterior en forma de una simple abertura de paso en la pared del alojamiento 10 de cartucho. La salida 11 de bebida está configurada en el fondo de la cámara 8 de mezcla en la parte delantera. El fondo de la cámara 8 de mezcla forma una hendidura cada vez más profunda en dirección de la salida 11 de bebida de modo que no queden residuos líquidos en la cámara 8 de mezcla después del final del proceso de elaboración de bebidas. Además, en la Figura 5 la guía 80 de espiga se puede ver casi en el dentro de la cámara 8 de mezcla.

La guía 80 de espiga comprende una pieza de guía con un canal 110 de guía interior en el que la espiga 73 de perforación está alojada de manera desplazable. El canal 110 de guía está configurado esencialmente cilíndrico y sobresale casi verticalmente desde el fondo de la cámara 8 de mezcla en dirección del cartucho 2. En un extremo de la parte de guía dirigido al cartucho 2 se configura un tope circundante con diámetro reducido contra el que choca el reborde circundante de la espiga 73 de perforación cuando la espiga 73 de perforación llega a la posición extendida. El tope limita así el movimiento de la espiga 73 de perforación en dirección del depósito 6. Opcionalmente, en el fondo de la cámara 8 de mezcla están dispuestas estructuras de mezcla.

En la figura 5 se muestra una representación esquemática del sistema 1 de cartuchos de acuerdo con formas de realización a modo de ejemplo adicionales de la presente invención. El sistema 1 de cartuchos ilustrado corresponde al sistema 1 de cartuchos mostrado en las figuras 2 y 3, mostrándose únicamente ejemplos alternativos como medio 20 de identificación. Por lo demás se aplican de manera análoga todas las realizaciones anteriores.

El medio 20 de identificación puede estar configurado según la figura 5 es decir, como recubrimiento circundante en la pared externa del cartucho 2 o del alojamiento 10 de cartucho. Además el medio 20 de identificación puede estar previsto como recubrimiento no circundante en la pared externa del alojamiento 10 de cartucho en la zona de la salida 11 de bebida. Los medios 20 de identificación pueden leerse a través de elementos 23 de contacto adaptados correspondientes.

Además el medio 20 de identificación puede estar configurado en forma de un elemento 21 de identificación dispuesto dentro del depósito 6. Es concebible que el elemento 21 de identificación esté fijado de manera que pueda moverse libremente allí o en la pared interna del cartucho 2. La lectura de este elemento 21 de identificación puede realizarse por consiguiente ópticamente (en caso de una sustancia 7 de bebida y/o pared de cartucho transparente) o electromagnéticamente (cuando el elemento 21 de identificación es por ejemplo un chip RFID) o de manera puramente magnética (cuando el elemento 21 de identificación es un imán permanente o un material magnético).

En las Figuras 6a y 6b se representa de nuevo en detalle la lectura del medio 20 de identificación o del código 24 de identificación de producto del sistema según la invención. El cartucho 1 en su zona aplanada 38 dirigida hacia la carcasa de la máquina 3 de preparación de bebidas presenta el medio 20 de identificación (también denominado código 24 de identificación de producto). El medio 20 de identificación (o el código 24 de identificación de producto) comprende a este respecto preferiblemente un código, por ejemplo un marcador, un patrón, una inscripción, una imagen, un logotipo, un código de barras unidimensional o bidimensional, un código de bits, un código QR, un código de matriz de datos, un código de colores y/o un código de holograma en el que están incrustadas informaciones sobre el sistema 1 de cartuchos y/o la sustancia de bebida presente en el depósito 6. En el lado enfrentado en la carcasa de la máquina 3 de preparación de bebidas está dispuesto un detector 39 de código en forma de una cámara óptica, en particular cámara CCD.

El código se registra mediante la cámara óptica y se evalúa mediante una unidad de evaluación de la máquina 3 de preparación de bebidas. De este modo, del lado de la máquina 3 de preparación de bebidas se detecta o verifica si se trata de un sistema 1 de cartuchos autentificado (es decir, propio del sistema) y/o de qué tipo de cartuchos 1 y/o sustancia 7 de bebida se trata en el caso del sistema 1 de cartuchos insertado en la sujeción 24.

Tomando como base esta información desde una memoria interna de la máquina 3 de preparación de bebidas puede cargarse información, dado el caso, sobre la preparación de la bebida con ayuda de la sustancia de bebida situada en el cartucho 1. En particular se especifican por ello valores teóricos para la evolución en el tiempo y absoluta del flujo volumétrico, la temperatura, la presión y/o la carbonatación del agua alimentada o de la evolución en el tiempo y absoluta del flujo volumétrico y/o de la presión del aire comprimido alimentado. También es concebible que la relación entre el flujo volumétrico del diluyente y el flujo volumétrico del aire comprimido se controle en función del código 24 de identificación de producto verificado con el fin de obtener el resultado óptimo en cuanto a aspecto y sabor de la bebida elaborada para el tipo de cartuchos correspondiente. Como alternativa también es concebible que los parámetros de funcionamiento antes mencionados estén incorporados en el código y se extraigan del código directamente para controlar el proceso de elaboración de bebida de manera correspondiente.

En la figura 7 se representa una representación esquemática de la máquina de preparación de bebidas 3 ilustrada en la figura 1 en la que se inserta el sistema 1 de cartuchos ilustrado en la figura 2. La representación corresponde a la forma de realización ilustrada en la figura 3, en donde el medio 20 de identificación ahora está integrado en la sustancia 7 de bebida que se encuentra en el depósito 6. Los elementos 23 de contacto perforan la pared de cartucho en la zona del depósito para entrar en contacto con la sustancia 7 de bebida. A través de los elementos 23 de contacto se mide la conductividad eléctrica de la sustancia 7 de bebida y por consiguiente se evalúa el medio 20 de identificación. Mediante la conductividad eléctrica medida se determina a continuación el tipo de cartuchos y se inicia el programa de preparación de bebida correspondiente.

En la figura 8 se divulga una representación esquemática de las etapas individuales de un procedimiento a modo de ejemplo para elaborar una bebida, en particular con una máquina de preparación de bebidas y un sistema tal como se han explicado mediante las figuras 1, 2, 3, 4a a 4c, 6a, 6b.

El sistema 1 de cartuchos está equipado a este respecto a modo de ejemplo con un medio 20 de identificación solo en forma de un código, por ejemplo un marcador, un patrón, una inscripción, una imagen, un logotipo, un código de barras unidimensional o bidimensional, un código de bits, un código QR, un código de matriz de datos, un código de colores y/o un código de holograma o un medio 20 de identificación en forma de un elemento 21 de identificación.

En la primera etapa 201 de procedimiento un usuario introduce manualmente el sistema 1 de cartuchos en la máquina 3 de preparación de bebidas, en donde el alojamiento 10 de cartucho se inserta en la unidad 90 de sujeción de la máquina de preparación de bebidas.

En una etapa de manipulación 205 siguiente el usuario acciona la palanca 120 de mando, por lo que se acciona el mecanismo de liberación y una brida de fijación de la unidad 90 de sujeción encierra el alojamiento10 de cartucho en arrastre de fuerza y de forma. El sistema 1 de cartuchos se mueve a este respecto transversalmente con respecto a la unidad 90 de sujeción, por lo que la espiga 73 de perforación del alojamiento 10 de cartucho se mueve con respecto a un elemento de liberación estacionario de la unidad b90 de sujeción. La espiga 73 de perforación se desplaza por ello desde su posición retraída a su posición extendida y perfora a este respecto el elemento 18 de sellado y se adentra en el depósito 6. Además en la etapa 205 de manipulación se produce por ello una unión por aire comprimido entre la fuente de aire comprimido de la máquina 3 de preparación de bebidas y de la toma de aire comprimido del alojamiento 10 de cartucho (esto no significa que ya se insufle aire comprimido en el depósito 6 sino que solo se unan los conductos o tomas correspondientes entre sí).

Además en la etapa 205 de manipulación se produce adicionalmente una unión de fluido entre una fuente de fluido de la máquina 3 de preparación de bebidas y de la alimentación de fluido del alojamiento 10 de cartucho (esto no significa que ya fluya fluido en la dirección de la cámara 8 de mezcla sino que solo se unan los conductos o tomas correspondientes entre sí).

Como alternativa es concebible que la activación o el mecanismo de liberación no se realice manualmente sino de manera motorizada mediante un actuador correspondiente que se controla mediante la unidad de control.

A continuación en una segunda etapa 202 de procedimiento el código en el cartucho 2 es leído ópticamente por el detector 39 de código o como alternativa el medio 21 de identificación entra en contacto mediante el elemento de contacto para medir el medio 21 de identificación.

Una unidad 203 de evaluación y de control (también denominada unidad de control) de la máquina 3 de preparación de bebidas verifica en la segunda etapa 202 de procedimiento mediante el código detectado o el elemento 21 de identificación leído si el sistema 1 de cartuchos utilizado es un sistema 1 de cartuchos propio del sistema y conocido, es decir autentificado. Para este fin, el código leído o el medio 20 de identificación se compara con una referencia correspondiente o se verifica si pueden extraerse o asignarse parámetros de funcionamiento del código leído o del medio 20 de identificación. Cuando esta verificación ha resultado positiva el sistema 1 de cartuchos se considera autentificado.

Cuando en la segunda etapa de procedimiento se ha detectado un sistema 1 de cartuchos en una tercera etapa 204 de procedimiento se inicia el proceso de elaboración de bebida.

El proceso de elaboración de bebida comprende una primera etapa 206 de preparación en la que inicialmente se inicia una bomba de suministro de fluido de la máquina de elaboración de bebida mediante la unidad 203 de evaluación y de control que transporta el fluido desde un tanque de fluido (en particular un tanque de agua extraíble) mediante un intercambiador de calor para enfriar el fluido y mediante un carbonatador de flujo continuo para carbonatar el fluido enfriado hacia la cámara de mezcla del alojamiento 10 de cartucho.

En particular tras esperar un periodo entre 1 milisegundo y 2 segundos, preferiblemente entre 100 milisegundos y 1,5 segundos y de manera especialmente preferible de 500 milisegundos a 1 segundo después de poner en funcionamiento la bomba de suministro de fluido en una segunda etapa 207 de preparación la bomba de suministro de aire de la máquina 3 de preparación de bebidas se pone en marcha mediante la unidad 203 de evaluación y de control que aspira aire ambiente a través de una entrada de aire y lo bombea como aire comprimido a través del conducto 40 de aire comprimido hacia el depósito 6.

Es concebible que el momento de inicio, momento de parada, tiempo de recorrido y/o potencia de entrega de la bomba de suministro de fluido y/o de la bomba de suministro de aire y/o el periodo de espera entre el inicio de la bomba de suministro de fluido y de la bomba de suministro de aire se lean como parámetros de funcionamiento del código o el medio 20 de identificación y la unidad 203 de evaluación y de control controle la primera y segunda etapa 206 y 207 de preparación de manera correspondiente.

Mediante la alimentación del aire comprimido en el depósito 6 en una tercera etapa 208 de preparación por tanto la sustancia 7 de bebida se traslada desde el depósito 6 a la cámara 8 de mezcla y allí se mezcla con el fluido, por lo que en la cámara de mezcla se forma la bebida que se suministra desde la cámara 8 de mezcla a través de la salida 11 de bebida hacia un recipiente para beber.

Como alternativa a la sucesión que se ha descrito antes la etapa 205 de manipulación en lugar de la primera y la segunda entre etapa 201 y 202 de procedimiento puede llevarse a cabo como etapa 209 de preparación cero como parte del proceso de preparación de bebidas. Esto tiene la ventaja de que una apertura del sistema 1 de cartuchos mediante el elemento de liberación se realiza solo cuando el sistema 1 de cartuchos se ha autentificado mediante el código o medio 20 de identificación mediante la unidad 203 de evaluación y de control.

Una vez que haya finalizado la etapa 208 de preparación la bomba de suministro de aire y la bomba de suministro de fluido se detiene simultánea o sucesivamente, en donde preferiblemente se desconectan primero la bomba de suministro de aire y a continuación la bomba de suministro de fluido. Después el mecanismo de liberación puede soltarse manualmente mediante la palanca de mando o mediante un motor, o bien volver a su posición inicial, de modo que el sistema 1 de cápsulas utilizado pueda retirarse de la unidad 90 de sujeción. Ahora la máquina 3 de preparación de bebidas está lista para un nuevo ciclo que a su vez se inicia con la primera etapa 201 de procedimiento.

Lista de referencias

1 Sistema de cartuchos

2 Cartucho

3 Máquina de preparación de bebidas

6 Depósito

7 Sustancia de bebida

8 Cámara de mezcla

10 Alojamiento de cartucho

11 Salida de bebida

12 Alimentación de fluido

18 Elemento de sellado

20, 24 Medio de identificación

21 Elemento de identificación

22 Recubrimiento

23 Elementos de contacto

24 Código de identificación de producto

34 Dispositivo de descarga de cartucho

39 Detector de código

40 Conducto de aire comprimido

42 Toma de aire comprimido

43 Salida de aire comprimido

52 Brida de sujeción

63 Abertura de cartucho

73 Espiga de perforación

80 Guía de espiga

90 Unidad de sujeción

110 Canal de guía

120 Palanca de mando

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema (1) de cartuchos para elaborar una bebida, en donde el sistema (1) de cartuchos puede insertarse en una máquina (3) de preparación de bebidas, en donde el sistema (1) de cartuchos presenta un cartucho (2) que comprende un depósito (6) llenado con una sustancia (7) de bebida, y un alojamiento (10) de cartucho unido con el cartucho (2), en donde el alojamiento (10) de cartucho presenta una cámara (8) de mezcla que puede llevarse a una unión de fluido con el depósito (6) y presenta una alimentación (12) de fluido que desemboca en la cámara (8) de mezcla, en donde el sistema (1) de cartuchos comprende un medio (20) de identificación para identificar el sistema (1) de cartuchos en la máquina (3) de preparación de bebidas, caracterizado porque el elemento (21) de identificación está dispuesto dentro del depósito (6) y/o de la cámara (8) de mezcla.

2. Sistema (1) de cartuchos según la reivindicación 1, en donde el medio (20) de identificación comprende un recubrimiento (22), en particular en forma de una laca, una impresión o una lámina sobre una superficie interna del cartucho (2) y/o del alojamiento (10) de cartuchos.

3. Sistema (1) de cartuchos según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el medio (20) de identificación está dispuesto a lo largo de un eje longitudinal del sistema (1) de cartuchos entre el depósito (6) y la cámara (8) de mezcla.

4. Sistema (1) de cartuchos según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento (22) de identificación está unido en arrastre de fuerza, en unión de materiales y/o en arrastre de forma con el cartucho (2), el alojamiento (10) de cartucho y/o el cuello, en particular está pegado, soldado, enclavado y/o prensado.

5. Sistema (1) de cartuchos según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento (22) de identificación está unido en una sola pieza con el cartucho (2), el alojamiento (10) de cartuchos y/o el cuello y en particular está integrado en el cartucho (2), el alojamiento (10) de cartuchos y/o el cuello.

6. Sistema (1) de cartuchos según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el medio de identificación es un código ópticamente legible dispuesto en el interior de una pared ópticamente transparente al menos parcialmente del depósito o de la cámara de mezcla, en particular un código de barras unidimensional o multidimensional, un patrón o un holograma.

7. Sistema (1) de cartuchos según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el sustrato de bebida actúa como medio de identificación.

8. Sistema (1) de cartuchos según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el alojamiento de cartucho comprende una toma (42) de aire comprimido que desemboca en el depósito para introducir aire comprimido en el depósito.

9. Máquina (3) de preparación de bebidas para elaborar una bebida en la que puede insertarse un sistema (1) de cartuchos según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la máquina (3) de preparación de bebidas presenta una unidad (90) de sujeción en la que puede insertarse el alojamiento (10) de cartucho conectado con el cartucho (2).

10. Máquina (3) de preparación de bebidas según la reivindicación 9, en donde la unidad (90) de sujeción presenta al menos un elemento de contacto que contacta con el medio de identificación del sistema (1) de cartuchos para determinar al menos un parámetro físico del medio de identificación para identificar el sistema (1) de cartuchos.

11. Máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 10, en donde la máquina de preparación de bebidas comprende una unidad de medición conectada con el al menos un elemento de contacto para medir la resistencia eléctrica y/o la conductividad eléctrica del medio de identificación.

12. Máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 11, en donde el elemento de contacto comprende una punta de perforación que perfora una pared del sistema de cartuchos para entrar en contacto con el medio de identificación durante la medición del al menos un parámetro físico.

13. Máquina de preparación de bebidas según una de las reivindicaciones 9 a 12, en donde la máquina (3) de preparación de bebidas presenta una fuente (91) de fluido para alimentar un fluido a la alimentación (12) de fluido y una fuente (41) de aire comprimido para insuflar aire comprimido a la toma (42) de aire comprimido.

14. Máquina de preparación de bebidas según una de las reivindicaciones 9 a 13, en donde la unidad (90) de sujeción presenta un elemento (36) de liberación para trasladar un medio (16) de perforación del alojamiento (10) de cartucho desde una posición retraída a una posición extendida.

15. Máquina de preparación de bebidas según una de las reivindicaciones 9 a 14, en donde la unidad (90) de sujeción comprende una brida de fijación que encierra el alojamiento (10) de cartucho durante o después de la inserción en la unidad de sujeción en arrastre de forma y/o de fuerza.

16. Máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 15, en donde el elemento de contacto está integrado en la brida de fijación.

17. Sistema que presenta una máquina de preparación de bebidas según una de las reivindicaciones 9 a 16 y un sistema (1) de cartuchos que puede insertarse en la unidad (90) de sujeción según una de las reivindicaciones 1 a 8.