ES2354645T3 - Dispositivo para preparar una bebida líquida a partir de un cartucho. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para preparar una bebida líquida a partir de un cartucho, que comprende: una unidad de suministro (2, 250, 280) para suministrar un fluido de inyección al cartucho que comprende un soporte de inyección (4) que comprende medios de inyección (5, 550, 580) para inyectar fluido de inyección dentro del cartucho, un soporte de cartucho (6, 650, 680) configurado para admitir y sostener un cartucho; y que está diseñado para cerrar sobre la unidad de suministro, comprendiendo el soporte de suministro (2, 250, 280) unos medios de estanqueidad elásticos (16, 160) para cerrar herméticamente al menos localmente alrededor de un punzón de inyección (13, 510) y una porción de acoplamiento elevada (15, 150) capaz de impulsar una pared (3, 301) del cartucho hacia el interior del cartucho y reducir de este modo el volumen interno del cartucho, caracterizado por el hecho de que la porción de acoplamiento (15, 150) es convexa y está separada del punzón de inyección (13, 510).
Description
La presente invención se refiere a un dispositivo para preparar una bebida líquida a partir de un cartucho. En concreto, la invención se refiere a la preparación de bebidas calientes o frías a partir de cartuchos que contienen uno o 5 más ingredientes alimenticios.
Existen numerosos tipos de sistemas para preparar bebidas a partir de cartuchos. La forma en la que el cartucho se introduce dentro de la máquina necesita preferentemente ser bastante directa, libre de complicaciones, y permitir que el cartucho se mueva libremente después del uso.
El problema con algunos sistemas que comprenden medios de soporte de cartucho incorporados dentro de la 10 máquina procede del hecho que es difícil evitar cualquier contacto entre la bebida y la máquina. Estos sistemas se adaptan mal a un uso multi-bebidas debido al contacto frecuente entre la bebida y los medios de soporte de cartucho. Esto presenta entonces problemas de contaminación cruzada y de higiene, particularmente con ciertos ingredientes, tal como leche.
Por ello existen algunos sistemas que comprenden un soporte de cartucho extraíble que puede separarse del 15 resto del dispositivo a fin de solventar estos problemas. Otra ventaja de esto es que el cartucho puede colocarse más fácilmente, particularmente cuando permanece lleno de líquido después de la extracción. Esto evita entonces que los cartuchos que todavía contienen líquido se almacenen en la máquina. Esto también hace que el cartucho sea más fácil de cambiar y por lo tanto facilita el aclarado o la limpieza del soporte de cartucho, por ejemplo, en un lavavajillas.
La solicitud de patente WO 2006/082064 describe un dispositivo con un soporte de cartucho extraíble que 20 comprende un inyector. El inyector puede estar posicionado en varias situaciones en relación a la superficie del cartucho y esto hace posible que se optimice el flujo de fluido dentro del cartucho y de este modo, por ejemplo, favorecer la disolución o dispersión de ciertos ingredientes. Sin embargo un sistema tal como éste todavía es relativamente complicado, y requiere un buen ajuste entre la unidad de fluido de la máquina y el inyector que pertenece al soporte de cartucho en el momento de conexión. La precisión del ajuste es compleja de lograr y puede verse afectada 25 negativamente durante la utilización del sistema. El sistema puede presentar además un problema ya que, cuando el cartucho se presuriza, puede ocurrir el deslaminado en la región donde la membrana que forma la superficie de inyección se cierra herméticamente sobre los bordes del cuerpo del cartucho. Un fenómeno tal como éste puede estar vinculado a la falta de sujeción de la junta hermética mediante el soporte de inyector conectado en el lado del soporte de cartucho donde las fuerzas de sujeción transferidas por el soporte sobre los bordes del cartucho son inferiores. 30
Los otros dispositivos existentes no son capaces de solventar todos los problemas planteados en relación a la solicitud de patente WO 2006/082064.
La solicitud de patente EP 1 153 561 A1 se refiere a un dispositivo con un cajón movible y una unidad de inyección que desciende en un movimiento combinado rotativo y traslacional. El dispositivo comprende un único elemento de perforación central y no hay opción en cuanto a donde se posiciona el elemento de perforación. El soporte 35 de cartucho es capaz de moverse traslacionalmente pero no es separable del dispositivo y por lo tanto supone una manipulación o un sistema de expulsión a fin de permitir la extracción del cartucho.
La solicitud de patente americana US 2003/066431 se refiere a una máquina de café con un cajón movible. El cajón movible tampoco es separable. La unidad de inyección puede ser un soporte de giro que comprende un punzón de inyección que se pliega hacia abajo sobre la parte superior del cartucho. Sin embargo, el dispositivo no anticipa una 40 sujeción hermética entre el cartucho y la unidad de inyección que permitiría aplicar altas presiones de extracción al cartucho. Una máquina como ésta está por lo tanto diseñada esencialmente para un uso de difusión a baja presión.
El documento US 3,260,190 se refiere a una máquina de café que utiliza latas, que comprende un cajón separable que se introduce deslizando a lo largo de raíles. Un sistema de palancas permite que los medios de perforación de latas se lleven más cerca y se acoplen. Estos medios de perforación bloquean la lata en la posición de 45 funcionamiento.
La solicitud de patente WO 97/43937 se refiere a un adaptador extraíble que admite una dosis medida de café que se introduce bajo un distribuidor de agua caliente por medio de un sistema giratorio del tipo bayoneta en una configuración de cierre hermético.
La solicitud de patente US 2003/0071056 se refiere a una máquina para dispensar bebidas que comprende un cajón dentro del cual se coloca una lata que se perfora mediante un inyector movible, al mismo tiempo que se cierra herméticamente alrededor de la tapa.
La solicitud de patente EP 1477092 se refiere a un aparato para dispensar bebidas que comprende un cajón previsto para admitir un único conjunto de servicio para preparar una bebida, dicho conjunto se desliza dentro en una 5 posición de funcionamiento y se sujeta en esta posición de funcionamiento por medios de bloqueo activados por la presión ejercida por el cajón en el momento de la introducción, y que están situados en el extremo del cajón.
La solicitud de patente EP 1 486 150 A2 se refiere a un aparato para dispensar bebidas a baja presión que comprende un cajón capaz de moverse en una unidad de inyección a fin de admitir una lata y vinculado a un dispositivo de expulsión de latas. La unidad de inyección comprende un inyector capaz de moverse linealmente y que desciende 10 para perforar la lata. El cajón es inmovilizado por unos medios de retención que lo bloquean transversalmente simplemente a fin de que no se extraiga. En el caso de altas presiones internas hay un riesgo de deslaminado a lo largo de los bordes de estanqueidad del cartucho, debido a la falta de sujeción.
La solicitud de patente WO 2006/066624 se refiere a un mecanismo para preparar bebidas a partir de un conjunto que comprende un soporte del conjunto que comprende una abertura para admitir el conjunto y un elemento de 15 cubierta que cierra la abertura; unos medios de cierre provistos y diseñados para mover el soporte del conjunto en una dirección traslacional desde una posición en la que se abre la abertura en el soporte, a una posición en la que esta abertura se cierra; moviéndose el soporte más particularmente hacia arriba por medios de engranaje y manivela.
La solicitud de patente US-A-2002/0144604 describe un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente 1. 20
La mayoría de los dispositivos de la técnica anterior están mal adaptados a soportar altas temperaturas. Algunos dispositivos que pueden estar adaptados a altas temperaturas todavía se topan con dificultades en el cierre hermético, falta de sujeción, y complejidad mecánica, estando vinculadas estas dificultades a la necesidad de producir una unión con el sistema de inyección que esté cerrada herméticamente y sujeta lo suficientemente firme, que evite una extracción accidental del soporte de cartucho o de forma alternativa que evite cualquier deslaminado accidental del 25 cartucho. El problema del deslaminado en alta presión puede conducir a que salpique vapor o agua hirviendo, o puede causar incluso que el cartucho reviente.
Además, en la mayoría de los sistemas de la técnica anterior, el cartucho se mantiene sujeto en el dispositivo normalmente por compresión de los medios de estanqueidad. A fin de evitar cualquier riesgo de extracción accidental del soporte de cartucho, particularmente donde éste es separable, durante el modo presurizado, es esencial que éste 30 esté firme y suficientemente sujeto en el dispositivo. Una sujeción firme sobre los medios de estanqueidad por sí misma puede causar que el cartucho se aplaste si la sujeción se aplica al propio cartucho, o de forma alternativa puede causar un deterioro bastante rápido de los medios de estanqueidad y por lo tanto de las condiciones de estanqueidad. Otro problema es que el fluido de inyección puede cubrir parcialmente la superficie externa del cartucho si el cierre hermético se lleva a cabo alrededor de los bordes del cartucho, y esto no es muy higiénico. 35
Es un objeto de la presente invención proporcionar una solución a estos problemas.
La invención se refiere a un método para reducir el resurgimiento de líquido o mezclas de gas-líquido bajo presión a través de al menos un punto de inyección en la pared de inyección del cartucho. El resurgimiento es debido normalmente a la presión elevada generada cuando un fluido presurizado se inyecta dentro del cartucho para preparar la bebida líquida. 40
Hay, de hecho, varias formas de limitar el resurgimiento, tales como, por ejemplo, cerrar el punto de inyección después de la inyección usando una válvula o un material que actúe como una válvula.
Sin embargo, los métodos existentes presentan determinados problemas. En concreto, es complicado lograr la adición de dichos medios de re-cierre y significa que el punto de inyección se ha de situar de forma precisa y por lo tanto obliga al usuario a orientar el cartucho en una posición precisa en el espacio dentro del dispositivo. Una solución 45 que implica utilizar un tejido o algún otro material, la estructura del cual cierre el retroceso sobre sí mismo, también presenta un problema de unión al cartucho, particularmente cuando la pared de inyección es delgada y flexible, como es el caso de una membrana.
Uno de los objetos de la invención es por lo tanto proporcionar un método más sencillo y económico que pueda ser empleado sin modificar la estructura del cartucho. El método de la invención es liberar suficiente volumen en 50 el cartucho para al menos parcialmente compensar por el volumen de mezcla gas-líquido que se expande en el cartucho después de que los medios de inyección se hayan desacoplado del cartucho o cuando el punto de inyección se suelta por dichos medios de inyección.
De acuerdo con la invención, el método va al menos a forzar una reducción del volumen del cartucho antes de inyectar el fluido dentro del cartucho y a re-establecer dicho volumen una vez se haya inyectado el fluido dentro del cartucho. De este modo, se puede hacer un uso de una superficie de acoplamiento que deforma una pared flexible del cartucho a modo de solución preferida.
Más concretamente, el método implica: perforar una superficie de inyección del cartucho al mover unos 5 medios de inyección en relación al cartucho, reducir un volumen interno vacío del cartucho utilizando una superficie de acoplamiento que deforma una pared flexible del cartucho.
De acuerdo con la invención, el dispositivo para preparar una bebida líquida a partir de un cartucho, comprende: una unidad de suministro para suministrar un fluido de inyección al cartucho que comprende un soporte de inyección, que comprende unos medios de inyección para inyectar fluido de inyección dentro del cartucho, un soporte de 10 cartucho configurado para admitir y sostener un cartucho; y que está diseñado para cerrar sobre la unidad de suministro, en el que el soporte de suministro comprende unos medios de estanqueidad elásticos para cerrar herméticamente al menos localmente alrededor de un punzón de inyección y una superficie de acoplamiento elevada capaz de impulsar una pared del cartucho hacia el interior del cartucho y reducir de este modo el volumen interno del cartucho, estando caracterizado el dispositivo por el hecho de que la superficie de acoplamiento es convexa y está 15 separada del punzón de inyección.
Breve descripción de las figuras
Características y ventajas adicionales de la presente invención se harán claras a partir de la lectura de la descripción que sigue, dada a modo de ejemplo no limitativo haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista general simplificada de un sistema de preparación de líquido de acuerdo con la 20 invención;
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del dispositivo según una primera realización, particularmente de la unidad de suministro en la posición abierta y del soporte de cartucho en la posición separada;
La figura 3 muestra una vista en perspectiva como en la figura 2, pero con el soporte de cartucho en la posición de introducción y la unidad de suministro en la posición abierta; 25
La figura 4 muestra una vista en perspectiva como las figuras 2 y 3, con la unidad de suministro en la posición cerrada, es decir en la posición de inyección;
La figura 5 muestra una vista en sección transversal en el plano P de la figura 4;
La figura 6 muestra otra vista en perspectiva de un detalle del dispositivo;
La figura 7 muestra una primera parte de una estructura para regular la fuerza con la que el dispositivo se 30 sujeta contra el cartucho;
La figura 8 muestra una segunda parte, complementaria, de la estructura para regular la fuerza de sujeción del dispositivo;
La figura 9 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de acuerdo con una segunda realización, particularmente de la unidad de suministro en la posición abierta y del soporte de cartucho en la posición separada; 35
La figura 10 muestra una vista en sección transversal en el eje central longitudinal del soporte de cartucho de la figura 9;
La figura 11 muestra una vista en perspectiva como en la figura 9, con el soporte de cartucho en la posición de inyección;
La figura 12 muestra una vista de la figura 11 en sección transversal; 40
La figura 13 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de acuerdo a una tercera realización, particularmente con la unidad de suministro en la posición abierta y el soporte de cartucho en la posición separada;
La figura 14 muestra una vista del dispositivo de acuerdo con la tercera realización desde abajo y en perspectiva;
La figura 15 muestra una vista en sección transversal en el eje central longitudinal del soporte de cartucho de 45 la figura 13 con el soporte de cartucho en la posición de introducción antes de que se cierre la unidad de inyección;
La figura 16 muestra una vista en sección transversal de acuerdo con la tercera realización con la unidad de suministro en la posición cerrada;
La figura 17 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de acuerdo a una cuarta realización, particularmente con la unidad de suministro en la posición abierta y el soporte de cartucho en la posición separada;
La figura 18 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de la figura 16 en el modo para introducción del 5 soporte de cartucho antes de que se cierre la unidad de suministro;
La figura 19 muestra una vista en sección en el eje central longitudinal de la figura 18 con la unidad de suministro en la posición de cerrado.
Descripción detallada de la invención
La figura 1 muestra, de forma simplificada, un sistema para dispensar líquidos preparados a partir de 10 cartuchos que comprende un dispositivo o aparato 1 y unos cartuchos 10 adaptados a dicho dispositivo. El líquido puede ser una bebida caliente o fría tal como café, “capuchino” o té o alguna otra preparación alimenticia tal como una salsa, sopa o similar.
Cada cartucho contiene uno o más ingredientes alimenticios en forma de sólido, líquido, gel o pasta. Puede, por ejemplo, contener café tostado molido, café instantáneo en polvo, leche en polvo o concentrado líquido, cacao, o té 15 en hoja o en forma soluble.
El cartucho es ventajosamente del tipo descrito en el documento EP 1 472 156 B1. En concreto, el cartucho puede comprender una pared de inyección 3 en forma de una membrana flexible, a través de la cual el fluido (es decir una cantidad de agua caliente o fría) se inyecta desde la unidad de suministro y un conducto 44 previsto para guiar el líquido preparado directamente dentro de la taza. La membrana puede estar unida a un borde de estanqueidad del 20 cuerpo del cartucho. El cartucho puede comprender una cámara interna estanca al aire que contiene los ingredientes. La cámara puede perforarse bajo el efecto de la subida de presión del fluido inyectado dentro de la cámara a fin de permitir la salida de líquido preparado. La perforación puede ser hecha utilizando medios de perforación específicos para el cartucho, vinculados a al menos una membrana interna de la cámara. La perforación puede ser llevada a cabo mediante la deformación de la membrana interna sobre los medios de perforación hasta que se alcance la tensión de 25 ruptura del material de la membrana. Una ventaja del cartucho es que la extracción, disolución o difusión puede ser llevada a cabo bajo una presión controlada, del orden de 5 a 20 bar, en el interior del cartucho al retrasar el flujo de los ingredientes y al mejorar la interacción de los ingredientes con el fluido presurizado. Este principio posibilita crear más espuma de la que se puede conseguir con métodos de difusión a baja presión. Otra ventaja es que es posible, al mismo tiempo, limitar el contacto entre el líquido y el dispositivo como se describe en la patente EP 1472156 B1. Por supuesto, 30 la invención no se limita al uso del cartucho de acuerdo a esa patente. Por ejemplo, la membrana y los medios de abertura pueden sustituirse por un elemento de filtro, por ejemplo, tal como un filtro de papel y/o plástico y un soporte de filtro que comprende unos canales de recogida y/o aberturas para distribuir el líquido.
En esta descripción, el término “fluido de inyección” se refiere esencialmente a agua caliente o fría o de forma alternativa a una mezcla de agua y aire. 35
El dispositivo puede comprender una estructura de soporte 40 en la que está montada una unidad de suministro de fluido presurizado 2 y comprende un soporte de cartucho 6 que puede separarse del dispositivo. Debajo del soporte de cartucho hay dispuesta un área de servicio 41 que, por ejemplo, comprende un soporte de taza 42. El dispositivo también comprende una reserva de agua tal como un depósito extraíble, vinculado a una bomba, un calentador de agua y un circuito de fluido para suministrar a la unidad de suministro de fluido 2 con agua caliente y/o fría 40 según se requiera. El dispositivo también comprende unos medios de control razonablemente sofisticados que permiten al usuario seleccionar, desde un intervalo pre-establecido de preferencias, una o más opciones para la preparación de preparaciones calientes y/o frías y/o un número de tamaños de bebida que se va a dispensar. Los medios de control pueden estar vinculados a un controlador que controla selectivamente el encendido de la bomba, del calentador de agua y de una(s) válvula(s) vinculada(s) al circuito de fluido. Los medios de control pueden ser unos medios del tipo palanca o 45 uno o más botones de control.
Las figuras 2 a 6 muestran una primera realización del dispositivo de acuerdo con la invención. El soporte de cartucho 6 y la unidad de suministro de fluido presurizado 2 comprenden medios de introducción complementarios 7 configurados para permitir que el soporte de cartucho 6 se introduzca dentro de la unidad en una dirección preferida A. Los medios 7 son tales que el soporte de cartucho puede separarse del dispositivo. El término “separable” significa que 50 el soporte de cartucho no está conectado al dispositivo y, en concreto, a la unidad de suministro 7 por ningunos medios permanentes de conexión cuando está en su posición “separada” y puede ser llevado alrededor a voluntad de manera que su cartucho puede ser vaciado una vez se haya usado este cartucho de manera que puede ser recargado con un
cartucho nuevo 10. El soporte de cartucho puede de este modo ser aclarado o limpiado fácilmente a fin de extraer cualquier alimento que permanezca sobre su superficie.
Sin embargo, la invención puede además referirse a un soporte de cartucho que no pueda separarse del dispositivo o de la unidad de suministro pero que pueda introducirse dentro de la unidad de suministro desde una posición abierta del cajón. Una configuración “abierta de cajón” significa que el desplazamiento del soporte de cartucho 5 se interrumpe, mientras se abre de forma deslizante, por medios de detención para permitir que un cartucho se llene sin la necesidad de extraer completamente el soporte de cartucho. Debe entenderse que el soporte de cartucho puede además estar dispuesto de tal forma que es capaz de adoptar una posición abierta del cajón y ser separable si se requiere.
Los medios de introducción complementarios 7 para introducir el soporte de cartucho dentro de la unidad de 10 suministro pueden adoptar varias formas. Los medios complementarios están preferentemente dispuestos de tal forma para permitir una introducción directa y sensiblemente lineal del soporte de cartucho dentro de la unidad de suministro simplemente por el usuario que empuja el soporte de cartucho en la dirección de introducción A. El soporte de cartucho está posicionado en una posición de referencia en la unidad de suministro previa al movimiento y con acoplamiento de los medios de inyección con el cartucho. 15
De acuerdo con una posible realización práctica, los medios de introducción comprenden unos salientes de guía 18 y unas ranuras de guía 19 conformados para complementar entre sí, respectivamente, los lados del soporte de cartucho 6 y los lados internos de la parte de base 20 de la unidad de suministro. Dichos medios de introducción se extienden lateralmente y preferentemente en una dirección que es sensiblemente horizontal o ligeramente inclinada respecto a la horizontal (por ejemplo, sólo por unos pocos grados). 20
Sobre el mismo lado que la unidad de suministro de fluido 2, la parte de base 20 está fijada al dispositivo de forma no movible. Un soporte de inyección 4 está montado sobre esta parte de base 20, en forma de un disco que es capaz de moverse en relación a la parte de base. El soporte de inyección conocido como el “soporte movible” en el resto de la descripción de acuerdo a esta realización, puede ser movido bajo el efecto de medios de actuación 22 que forman parte de los medios de sujeción, a lo largo de la parte de base y en un movimiento sensiblemente lineal sin ninguna 25 rotación en este primer caso. En una configuración preferida de esta primera realización de la invención, el recorrido del soporte movible es del todo lineal.
El soporte movible 4 comprende unos medios de inyección 5 que están preferentemente posicionados desplazados desde el eje central O del soporte movible y desde el centro O1 de la superficie de inyección del cartucho cuando el último está en la posición de inyección dentro del dispositivo. 30
El movimiento meramente axial y lineal del soporte movible provoca que los medios de inyección se acoplen también axial y linealmente con el cartucho. Esta disposición favorece una perforación o contacto perfectamente controlados con el cartucho. En concreto, cuando el cartucho es perforado por los medios de inyección, las dimensiones y la geometría del orificio perforado en el cartucho por los medios de perforación están mejor definidos. Es por lo tanto posible garantizar un cierre hermético localizado, es decir un cierre hermético alrededor de los medios de inyección 35 entre estos y la superficie del cartucho. También es posible garantizar unas buenas condiciones de presión en el interior del cartucho sin ningún riesgo de fuga mientras que al mismo tiempo se mantiene un mecanismo de cierre que es simple y ocupa poco espacio.
El soporte movible 4 es guiado de este modo en su movimiento en una dirección vertical perpendicular a la dirección de introducción del soporte de cartucho 6, por medios de guía traslacionales 21. Estos medios pueden 40 comprender dos ranuras de guía 23 formadas a lo largo de al menos dos ramas 24, 25 de la parte de base fijada, en los que al menos un vástago, y preferentemente dos vástagos 27, 28, deslizan dentro de cada ranura 23 como se muestra en la figura 6. Las ranuras están posicionadas sensiblemente verticales a lo largo de las ramas. Los vástagos 27, 28 pueden sustituirse por un simple saliente de forma alargada posicionado en la dirección de las ranuras.
El accionamiento del soporte movible desde su posición abierta, es decir su posición lejos del soporte de 45 cartucho (figura 3) hasta su posición de inyección (figura 4) se lleva a cabo por un sistema de accionamiento 22. Hay varios sistemas de accionamiento que pueden preverse. De acuerdo con la realización descrita, los medios de accionamiento son una palanca de apoyo 29 vinculada a una palanca manual 30. En una realización automatizada, la palanca podría sustituirse por un motor. De preferencia, los sistemas de accionamiento están situados verticalmente por encima del soporte movible y unidos a la parte de base. Más específicamente, la palanca 30 comprende dos brazos 50 lateralmente separados 86, 87 articulados, por un lado al extremo de las dos ramas 24, 25 de la parte de base fijada por dos pasadores 44, 45 fijos, separados lateralmente y, por otro lado, a un par de brazos 31, 32 de la palanca de apoyo mediante dos pasadores movibles 46, 47 más. El par de brazos 31, 32 está articulado por sí mismo al soporte movible con forma de disco 4 mediante dos pasadores que se extienden hacia fuera dentro de las hendiduras por los vástagos 27. 55
Debería señalarse que el sistema de accionamiento 22 está preferentemente vinculado a unos medios de recuperación elásticos (no representados). Los medios de recuperación elásticos pueden estar vinculados a la palanca y/o a la palanca de apoyo de tal manera que se reposiciona automáticamente el soporte de inyección en la posición elevada o lejos del soporte de cartucho cuando no se ejercen fuerzas de reacción sobre los medios de accionamiento por los bordes atrapados del cartucho, permitiendo que se bloquee el soporte usando los medios de accionamiento y 5 bloqueo. A modo de ejemplo de unos medios de recuperación elásticos, está provisto un muelle en el pasador 44 y/o el pasador 45 para devolver automáticamente la palanca a la posición elevada de acuerdo con la figura 2 cuando o bien falta el soporte de cartucho o bien no hay cartucho en el soporte de cartucho.
La figura 5 muestra detalles de la unidad de suministro de fluido y de la forma en la que el soporte de cartucho está dispuesto en la posición de inyección. 10
De acuerdo a una realización preferida de la invención, los medios de inyección 5 se introducen dentro del cartucho. Puede, por ejemplo, comprender un punzón de inyección 13 sujeto al soporte movible 4 que perfora la cara superior del cartucho. El punzón tiene, atravesándolo, un conducto 14 para transportar líquido dentro del cartucho. El punzón de inyección se extiende a través del soporte y al lado opuesto del cartucho por uno o más conectores 49. Uno de los conectores puede comprender una rama dentro de dos entradas separadas 50,51 que permiten el suministro de 15 un fluido caliente y el suministro de un fluido a temperatura ambiente o fría. Las entradas están conectadas a tubos flexibles de suministro que están por sí mismos conectados al resto del circuito de fluido. La selección de fluido caliente o fluido frío con el que suministrar los medios de inyección puede hacerse usando una o más válvulas (no representadas). Como muestra la figura 5, el punzón de inyección finaliza en un orificio de sección transversal pequeña, preferentemente inferior a 0,5 mm de manera que un chorro de fluido puede dirigirse a alta velocidad dentro del 20 cartucho. De preferencia, el orificio se dirige axialmente respecto al conducto 14 y hacia el fondo del cartucho. La posición desplazada, la dirección y la alta velocidad del chorro contribuyen a generar un flujo turbulento de fluido dentro del cartucho y tiene por lo tanto como objetivo mejorar la disolución o dispersión de determinados ingredientes, incluso con agua fría a modo de fluido inyectado.
De acuerdo con una opción de la invención, se puede conseguir el cierre hermético en un área superficial 25 limitada, localmente y alrededor del punto de inyección a través de la superficie del cartucho o sobre toda la superficie de inyección del cartucho. Esta estrategia posibilita, entre otras cosas, reducir la fuerza mecánica que se necesita para permitir al sistema que cierre herméticamente, mientras que al mismo tiempo resistir altas presiones (por ejemplo, del orden de 5 a 20 bar) en el interior del cartucho, y reducir la complejidad mecánica del dispositivo. Para un cierre hermético local, los medios de inyección comprenden unos medios de estanqueidad 16 en forma de un anillo elástico 30 alrededor de la base 17 del punzón de inyección.
El anillo de estanqueidad puede ser de un intervalo de espesor de 0,2 a 3 mm, preferentemente entre 0,5 y 2 mm. Su diámetro depende del diámetro de la porción intrusiva del punzón de inyección. Es preferentemente de 1,5 a 30 veces el diámetro del punzón de inyección, preferentemente entre 2 y 15 veces el diámetro del mismo. Pueden estar provistas una o más ranuras circulares entre la base del punzón y el anillo de estanqueidad a fin de mejorar el cierre 35 hermético.
De acuerdo con otra posibilidad de la invención, el cierre hermético se lleva a cabo sobre toda la superficie del cartucho. La disposición está hecha entonces para toda la superficie de contacto del soporte 4, incluyendo la región local alrededor del punzón de inyección 13, hecha de un material elástico de sellado tal como un material elastómero o silicona. En este caso, el anillo 16 se sustituye por toda la estructura elástica de la cara inferior del soporte. 40
El anillo de estanqueidad o, de forma alternativa, la cara inferior elástica del soporte de inyección, puede estar hecho de un material elastomérico, de silicona, o de un plástico que tenga una rigidez baja y sea elásticamente flexible. Debe entenderse que la cara de inyección del cartucho también puede ser flexible. La superficie puede, empezar con, ser ligeramente convexa debido a la presencia de gas contenido en el cartucho y deformarse posteriormente, en este caso, parcialmente bajo el efecto de la presión axial mecánica ejercida por los medios de estanqueidad 16. El cierre 45 hermético mediante la compensación del juego, se consigue mediante la vinculación con los medios de estanqueidad 16 y mediante la deformación de la cara de inyección del cartucho. La deformación de la cara de inyección tiene lugar cuando el cartucho se presuriza por el fluido de inyección. Se generan entonces unas fuerzas internas de impulsión en el interior del cartucho y se dirigen hacia los medios de estanqueidad, a fin de presionar firmemente la superficie 10 del cartucho contra dichos medios. 50
En virtud del cierre hermético proporcionado por el anillo 16 o la superficie elástica del soporte, el fluido inyectado bajo presión a través del punzón de inyección se mantiene directamente en la base del orificio hecho por el punzón, o en una proximidad cercana a la misma y no puede por lo tanto resurgir entre la superficie 10 del cartucho y la del soporte movible 4. Esto también reduce las áreas superficiales del dispositivo en contacto con el líquido y evita de este modo la posibilidad de que cualquier líquido se eleve de retorno. El sistema también se vuelve de este modo 55
estanco a las fugas en relación al soporte del cartucho y lo es independientemente de la sujeción real del soporte de cartucho en el dispositivo.
De acuerdo con una característica ya mencionada, el soporte de inyección movible 4 y sus medios de inyección pueden bloquearse en la posición de inyección por medios de sujeción, en concreto el sistema de accionamiento 22 sobre una porción de sujeción 60 cuando el soporte de cartucho contiene un cartucho y el soporte de 5 cartucho se introduce en la unidad de suministro de fluido. El soporte movible 4 comprende una porción de superficie de sujeción 60 que se apoya sobre un reborde 34 del cartucho. El propio reborde 34 descansa sobre unos bordes de apoyo o sujeción 40 del soporte de cartucho. El reborde se atrapa por lo tanto entre la porción 60 y los bordes 40 del soporte de cartucho. Los medios de accionamiento, particularmente la palanca de apoyo accionada por la palanca, ejercen por lo tanto unas fuerzas compresivas de sujeción, que se transmiten mediante el soporte movible 4 al reborde del cartucho. 10 El bloqueo de la palanca de apoyo logrado al hacerla pivotar sobre su punto “rígido”, tiene lugar cuando un cartucho está por ello presente en el soporte de cartucho, generando de este modo el espesor adicional necesario para forzar a la palanca de apoyo a través de su punto “rígido” y obtener de este modo una posición de sujeción de soporte estable. Esta sujeción es importante para asegurar la seguridad en la inmovilización del soporte de cartucho en el método de funcionamiento en el que el fluido presurizado se introduce dentro del cartucho. La sujeción también juega una parte en 15 sostener el reborde 34 alrededor del cual se sella firmemente la membrana 3 al cuerpo del cartucho, sin el riesgo de deslaminado de su membrana 10 a partir del reborde del cuerpo del cartucho.
De acuerdo con una posible realización, si no hay presente ningún cartucho o soporte de cartucho, el descenso del soporte movible 4 por medio de la palanca que actúa sobre la palanca de apoyo, no proporciona un incremento a este efecto de apoyo y por lo tanto no se generan suficientes fuerzas de reacción sobre la palanca de 20 apoyo. Debido a que hay unos medios elásticos de recuperación vinculados a la palanca y/o la palanca de apoyo, la palanca pivota en la dirección de re-abertura, provocando de este modo que la palanca de apoyo se eleve de retorno cuando el usuario ya no apoya hacia abajo la palanca. Por lo tanto es imposible mantener el soporte movible en una posición rebaja estable cuando se ha extraído el soporte de cartucho o cuando el cartucho no se ha acoplado en el soporte de cartucho. El último es por lo tanto retornado a la posición abierta, permitiendo de este modo que se quite el 25 soporte de cartucho o que se introduzca el soporte de cartucho con su cartucho en el dispositivo. En otra posible realización, incluso cuando no esté presente ningún cartucho en el soporte de cartucho, todavía es posible sujetar el soporte movible 4 contra el soporte de cartucho de una forma hermética. El cierre hermético se proporciona al aplicar la superficie de sujeción 60, preferentemente hecha de un material flexible (un elastómero o equivalente) sobre los bordes superiores del soporte de cartucho. Una ventaja entonces es que el dispositivo puede ser cerrado incluso si no hay 30 presente ningún cartucho en el dispositivo de manera que todo puede ser limpiado. El soporte de cartucho en este caso protege al usuario de cualquier salpicadura de agua hirviendo durante la limpieza.
De acuerdo con un principio de la invención, se entenderá que las fuerzas de sujeción aplicadas al soporte de cartucho en la unidad de suministro no se sostienen directamente por los medios de estanqueidad actuando alrededor del punzón de inyección. Esto es una ventaja debido a que la función de sellado se separa de la función de sujeción del 35 soporte de cartucho en la unidad; la última función está prevista para evitar cualquier posibilidad de desacoplar el soporte de cartucho mientras el dispositivo está bajo presión. Esto también posibilita sellar sobre una parte flexible del cartucho y tan cerca como sea posible del punto de inyección sin el riesgo de ruptura de la superficie de inyección del cartucho, particularmente cuando esta superficie es una membrana flexible. Entonces tiene como resultado que los medios de estanqueidad no están tan fuertemente tensionados y por ello mantienen su elasticidad y por lo tanto las 40 propiedades sellantes durante mucho tiempo.
Por supuesto, los medios de accionamiento y bloqueo del soporte movible podrían ser de otro tipo a parte de la palanca de apoyo. Podrían implicar una leva o una serie de engranajes.
El espesor del soporte movible puede ser regulado por medios de regulación. La regulación puede ser necesaria para asegurar que los medios de accionamiento funcionan correctamente teniendo en cuenta el fenómeno de 45 desgaste, tolerancias, posible expansión debida al calor, sobre los diversos componentes que componen el sistema, es decir el cartucho y el propio dispositivo. La regulación posibilita, por ejemplo, regular la fuerza de conmutación necesaria para conmutar la palanca de apoyo a través de su punto “rígido”. Los medios de regulación permiten que la fuerza con la que los medios de accionamiento cierran, se regule y por lo tanto afecte a la fuerza ejercida por los medios de inyección sobre la superficie del cartucho a fin de asegurar un buen cierre hermético bajo condiciones de alta presión en 50 el cartucho. Los medios de regulación permiten regular la percepción de cierre del usuario tan precisamente como sea posible. El usuario de este modo ha de ser capaz de percibir que el dispositivo está cerrado correcta y seguramente, pero esto ha de ser posible de hacerse sin fuerza inadecuada.
Los medios de regulación pueden comprender un conjunto de calzas de varios espesores para la placa del soporte movible, por ejemplo, como se muestra en la figura 7 y 8. De acuerdo a una realización preferida, un conjunto 55 de calzas está formado mediante la vinculación de una primera estructura de calzado 61 que pertenece a una primera pared 62 con una segunda estructura de calzado 63 que pertenece a una segunda pared 64 del soporte movible. Las
figuras 5, 7 y 8 muestran el principio de esto. Las dos paredes 62, 64 tienen forma de disco. Una tercera pared base 68 sostiene la pared 64. La pared base 64 está montada de tal forma que puede ser regulada en términos de rotación respecto a la pared superior 62 que está fija. La pared 62 tiene una pata central 65 dentro de la cual la pared 64 se introduce mediante un orificio central 66. Las dos paredes 62, 64 tienen estructuras de calzado que comprenden una serie de escalones 67 que forman distintos niveles de calzado. A cada serie o grupo de series le corresponde una 5 rigidez predeterminada del soporte movible. Se elige el espesor deseado al girar la pared 64 respecto a la pared 62 para así llevar las dos estructuras a coincidir, para un calzado de un espesor que varía progresivamente de acuerdo a la posición rotativa relativa. La pared regulable rotativamente 64 es accesible mediante un conector desconectable 69 tal como un tornillo, que se introduce dentro de la pata central 65 que tiene un hilo de rosca interno.
Los medios de regulación pueden omitirse particularmente cuando el soporte movible tiene una superficie 10 elástica que se extiende hasta la porción de sujeción 60, esto hace posible que se compense naturalmente para cualquier juego mecánico y/o cualesquier posibles variaciones dimensionales entre cartuchos.
Otro problema de la invención consiste en reducir el riesgo de generar un chorro de líquido fuera de y sobre el mismo lado que la cara de inyección del cartucho una vez se han extraído los medios de inyección, más específicamente desde la porción intrusiva del punzón de inyección, fuera del cartucho. Este fenómeno generalmente 15 tiene lugar, por un lado porque el cartucho no se ha vaciado completamente de este líquido después del uso y, por otro lado, porque se consigue una presión elevada en el cartucho después de la inyección. Para aliviar esta desventaja, el dispositivo de acuerdo con la invención propone una solución que consiste en reducir el volumen interno del cartucho antes de la inyección y re-establecer el volumen de la cámara cuando los medios de inyección se extraen del cartucho. Esta variación en el volumen del cartucho posibilita crear un volumen de absorción suficiente para compensar, al menos 20 parcialmente, por la presión elevada en el interior del cartucho. En lugar de que los gases se expandan al exterior del cartucho por fluido a presión, esta expansión tiene lugar dentro de un volumen predefinido de expansión.
Para hacer eso, una solución es proporcionar una porción de acoplamiento elevada 15 del soporte movible, que está configurada para conducir la pared 10 del cartucho hacia el interior del cartucho y de este modo disminuir el volumen interno del cartucho. La superficie de acoplamiento forma parte de la pared base 68 del soporte movible. 25 Debido a que la superficie de inyección del cartucho es bastante flexible, por ejemplo es una membrana de un grosor de unas pocas décimas de milímetro, esta superficie se deforma durante el contacto con la superficie de acoplamiento del soporte movible cuando ésta se lleva a la posición de inyección. La superficie de acoplamiento 15 adopta estrechamente la forma de la membrana del cartucho durante la inyección como resultado de la presión interna generada en el cartucho, la cual distiende la membrana hacia dicha superficie 15. La superficie de acoplamiento 15 30 podría estar hecha de un material elástico actuando como un elemento de estanqueidad sobre la superficie del cartucho. En tal caso, el anillo 16 puede sustituirse por una pared de estanqueidad elástica que cubra sensiblemente toda la membrana 10 del cartucho. La pared de estanqueidad elástica también se puede extender hasta la porción de sujeción 60. Una configuración tal como ésta reduce el número de piezas y es capaz de garantizar una compensación por el juego y garantizar un cierre hermético incluso si la membrana se ha perforado accidentalmente antes de que se 35 introduzca dentro del soporte de cartucho o se ha deslaminado mientras la presión se eleva.
Cuando se extrae el soporte movible, la superficie de acoplamiento 15 ya no ejerce ninguna impulsión sobre el cartucho y la superficie de inyección tiende, al menos en parte, a volver a su posición original o incluso a una posición convexa mediante el efecto de la expansión de gas en el interior del cartucho.
La pared del soporte puede formar de esta forma una porción convexa de acoplamiento 15 que se hace 40 impactar en la superficie superior del cartucho, conduciendo a éste hacia el interior del cartucho.
De preferencia, los medios de inyección están dispuestos con una configuración desplazada respecto al eje central O de dicho soporte movible. Igualmente, el punto más elevado de dicha superficie está distanciado lateralmente de los medios de inyección. El punto y la altura de la convexidad depende de la superficie de acoplamiento, del volumen del cartucho y de otros factores que posibilitan llevar a esta superficie hacia abajo de tal forma que se forma suficiente 45 espacio de expansión interno dentro del cartucho. El máximo espesor de la parte elevada de la superficie de acoplamiento 15 respecto a la base puede ser aproximadamente de 2 a 5 mm.
Una posible segunda realización se ilustra en las figuras 9 a 12. Como en la realización previa, el dispositivo comprende un soporte de cartucho 600 separable de la unidad de suministro de fluido 200 que está sujeta al resto del dispositivo como en la figura 1. El soporte de cartucho tiene una porción libre de soporte 110 que está totalmente abierta 50 en la parte superior y forma un caparazón para admitir un cartucho 100 y tiene una abertura de distribución 111 de sección transversal más pequeña en la cara opuesta para permitir que el líquido pase de la cara de distribución al cartucho. El cartucho descansa de este modo en la cavidad formada por la porción libre o caparazón y sus bordes 340 descansan sobre los bordes superiores 713 del soporte de cartucho.
El soporte de cartucho está diseñado para introducirse a lo largo de los bordes de la unidad de suministro simplemente deslizándolo. El soporte de cartucho tiene un asa 682 para facilitar la manipulación cuando se introduce y se extrae. El soporte de cartucho y la parte de base fija 201 de la unidad tienen medios de introducción complementarios en forma de cuñas 700. El principio detrás de estos medios es que permiten una introducción deslizante seguida de una cuña suficiente del soporte de cartucho en la parte de base en su posición de introducción, 5 bajo el efecto combinado de la geometría de los medios de introducción complementarios y de la presión del fluido ejercida en el cartucho. Tan pronto como el sistema se presuriza, se incrementan las fuerzas de fricción entre el cartucho y la unidad de suministro para así sujetarla contra el soporte de cartucho, y para que el soporte de cartucho ya no pueda de este modo extraerse por el usuario incluso sin que esté presente un cierre mecánico.
Para conseguir esto, el soporte de cartucho 600 comprende dos salientes laterales conformados como bordes 10 710 de espesor variable. Más específicamente, los bordes o resaltes son de un espesor que disminuye en la dirección del extremo libre de introducción del soporte de cartucho. El resalte inferior 711 de los bordes laterales forma una pendiente y diverge hacia el resalte superior 712 en la dirección de introducción del soporte de cartucho dentro de la unidad. Los salientes tienen por ello un espesor definido por los resaltes 711, 712 que disminuyen gradualmente hacia el extremo libre 713 del soporte de cartucho. 15
En el lado de la unidad de suministro, la parte de base fijada 201 comprende una porción en forma de una U invertida con una superficie superior de acoplamiento transversal 210 y dos bordes separados lateralmente 220 que se extienden hacia abajo para formar ranuras de guía 720. Los resaltes son de una altura variable, particularmente con una superficie de retención 221 que converge hacia la superficie de acoplamiento transversal 210 y hacia la base 212 de la parte de base. Se estimará que, como el soporte de cartucho 600 se introduce gradualmente dentro de la unidad de 20 suministro, los bordes superiores 713 del soporte de cartucho se mueven gradualmente cada vez más cerca de la superficie de acoplamiento 210 de la parte de base. El ángulo formado por los resaltes del soporte de cartucho y el ángulo formado por las ranuras pueden diferir por unos pocos grados a fin de permitir una cuña bajo el efecto de la presión en el cartucho. También se debe señalar que, debido a que la parte frontal del soporte de cartucho es más estrecha que la parte orientada al asa, el punzón 140 de los medios de inyección no impide la entrada del soporte de 25 cartucho y, en concreto, no daña la superficie superior del cartucho.
La pendiente formada por los medios de introducción con forma de cuña 700 también permite al soporte de cartucho, una vez se ha introducido en la parte de base, posicionarse en una inclinación de unos pocos grados respecto a la horizontal. Esta inclinación reduce en gran medida, si no elimina, el fenómeno del resurgimiento, manteniendo inclinado el cartucho y manteniendo un volumen de gas y/o de aire alrededor del punto de inyección, lo que significa 30 que, cuando los medios de inyección se extraen, un volumen suficiente de gas y/o de aire se escapa en lugar de líquido presurizado. La inclinación se mantiene en esta posición hasta que el punzón de inyección se extrae del cartucho. En concreto, el resalte o superficie de retención 221 de las ranuras de guía de la parte de base es preferentemente horizontal para así elevar la parte trasera del cartucho, es decir el lado del asa del cartucho, y por lo tanto el punto de inyección del cartucho. Como resultado, dado que el soporte de cartucho se extrae por deslizamiento, el cartucho 100 35 permanece inclinado (inclinando hacia delante y hacia detrás) a fin de mantener el nivel de líquido en el cartucho por debajo del punto de inyección.
Se entenderá fácilmente que los medios de introducción con forma de resalte pueden llevar a cabo dos funciones: una primera función de sujeción “auto-blocante” y una segunda función de elevación del punto de inyección a fin de evitar el resurgimiento de líquido. 40
La unidad de suministro puede comprender unos medios de bloqueo 800, la principal función de los cuales es bloquear los medios de inyección en la posición de inyección en relación al cartucho.
Los medios de bloqueo pueden tener la función adicional de mantener el soporte de cartucho en su sitio en la posición de introducción en el interior de la unidad; los medios de bloqueo sirven allí para asegurar que el soporte de cartucho ha alcanzado su posición de introducción final, es decir que está suficientemente acoplado en la unidad de 45 suministro.
De forma ventajosa, estos medios de bloqueo se sujetan a una palanca 400 que controla el accionamiento de los medios de inyección 500, de manera que se lleva a cabo el bloqueo del soporte de cartucho al mismo tiempo que el acoplamiento con el propósito de inyección, de los medios de inyección 500 sujetos al soporte con el cartucho y mediante accionamiento manual del soporte movible. 50
De este modo, la palanca 400 está articulada a la parte de base movible alrededor de un pasador transversal 401 sensiblemente paralelo a la superficie de la parte de base 210. Los propios soporte y/o los medios de inyección comprenden medios elásticos de recuperación que permiten a los medios de inyección volver a la posición “elevada” o posición desacoplada respecto al cartucho. De preferencia un muelle 502 está vinculado a los medios de inyección.
La palanca 400 transmite a los medios de inyección 500 la fuerza de cierre manual del usuario, esta fuerza se ilustra por la dirección hacia abajo de la flecha C. El soporte es por lo tanto capaz de pivotar entre una posición en la que los medios de inyección 500 están verticalmente distantes del cartucho, o el soporte de cartucho en la posición de introducción, y una posición de inyección en la que los medios de inyección están acoplados sobre o a través del cartucho. El soporte 500 tiene dos brazos laterales 410 formando de este modo una rendija central que permite que los 5 medios de inyección 500 se guíen respecto al soporte de tal forma para convertir el movimiento rotativo del soporte en un movimiento traslacional de los medios de inyección.
Debería señalarse que el soporte está posicionado sobre la superficie superior 211 de la parte de base de tal forma que los medios de inyección 500 tienen que pasar a través de la parte de base a fin de entrar en contacto con el cartucho durante el movimiento de la palanca. Los medios de inyección comprenden una porción de guía 501, por 10 ejemplo, cilíndrica, guiado a través de la parte de base vía un paso delimitado mediante un manguito 214. Como resultado, la fuerza rotativa sobre el soporte se transmite como una fuerza lineal sobre los medios de inyección que quedan introducidos en el cartucho en ángulos rectos a la superficie de inyección.
Debería señalarse que el soporte 500 y los medios de bloqueo 800 pueden adoptar varias formas. De este modo, es posible imaginar una solución mucho más compacta en la que los medios de inyección forman un botón de 15 apriete para moverse desde una posición acoplada o “pulsada” a una posición desacoplada simplemente mediante una presión manual ejercida sobre la parte superior de los medios 500.
Los medios de inyección finalizan en la dirección del soporte de cartucho en un punzón de inyección 510, a través del cual pasa un conducto portador de agua 140. El punzón de inyección está equipado en su periferia con unos medios de estanqueidad locales 160. Estos medios de estanqueidad pueden estar formados por un componente de 20 sellado con esta finalidad especial, tal como un anillo elastomérico o similar o puede ser simplemente una continuación anular transversal de la porción de guía 501, capaz de apoyarse sobre la superficie de inyección 301 del cartucho.
Como ya se ha mencionado, dispuestos en el extremo opuesto al pasador 401 que articula el soporte 400 a la parte de base 200, hay unos medios de bloqueo 800 para bloquear el soporte de cartucho. Estos medios comprenden una pared de detención 801 que extiende el soporte hacia abajo. Los medios de este modo pueden estar accionados 25 por el usuario una vez el soporte de cartucho se haya introducido dentro de la parte de base. La pared de detención se acopla entonces en una forma de bloqueo, sobre un borde transversal 714 del soporte de cartucho como se muestra en la figura 12. La pared se mantiene en la posición bloqueada mediante un cierre 802 que se monta para girar sobre la parte de base, sobre un pasador 803 y contra el movimiento de un muelle 804 y comprende una porción de acoplamiento 805 para acoplarse con el soporte y una armadura de electroimán accionable 806 para conducir la porción 30 de acoplamiento a la posición de cierre abierto.
La forma en la que esta segunda realización de la invención funciona se describe a continuación. El soporte de cartucho se recarga con un nuevo cartucho y se introduce entonces dentro de la unidad de suministro mediante los medios de guía 700. Antes de la introducción, el soporte de inyección 500 está en la posición elevada y la pared 801 está por ello libre de la entrada a la unidad de suministro. El soporte de cartucho se introduce dentro de la parte de base 35 por deslizamiento mediante los medios de introducción 700. Una vez está en su posición de introducción final, el usuario puede cerrar el cierre al apretar el extremo frontal del soporte 400 que de este modo actúa como una palanca de bloqueo. Los medios de bloqueo 800 se acoplan entonces por medio del cierre 802 y el soporte de cartucho no puede desacoplarse sin abrir la armadura de electroimán 802. Un fluido puede entonces empezar a inyectarse dentro del cartucho mediante el accionamiento de los medios de control 42. El efecto de inyectar líquido dentro del cartucho sujeta 40 la superficie interna 210 contra los bordes 340 del cartucho en el soporte de cartucho, asegurando de este modo que el soporte de cartucho se sujete firmemente en la unidad de suministro. Después de que el fluido se haya inyectado dentro del cartucho y la bebida se haya distribuido mediante este cartucho, el usuario puede extraer el soporte de cartucho al abrir la armadura de electroimán 802. El soporte movible 400 se eleva entonces hacia atrás a la posición elevada bajo el efecto del soporte de inyección 500 que lo empuja hacia atrás como resultado del muelle recuperador 214. El 45 movimiento hacia arriba del soporte de cartucho 500 desacopla el punzón del cartucho. El desgaseado se efectúa a través del punto de inyección hasta que las presiones en el interior y en el exterior del cartucho se igualan. El soporte de cartucho puede entonces ser extraído por deslizamiento mientras que al mismo tiempo se mantiene el nivel de líquido en el cartucho por debajo del punto de inyección debido a la inclinación mantenida por el soporte de cartucho en la unidad de inyección. 50
Las figuras 13 a 16 ilustran una tercera posible realización de la invención. Como en las realizaciones anteriores, el dispositivo comprende un soporte de cartucho 660 que puede separarse de una unidad de suministro de fluido presurizado 250 y que se puede introducir mediante unos medios de introducción 720 sensiblemente idénticos a aquellos 7 de la realización de las figuras 1 a 6. Esta tercera realización también comprende unos medios de inyección 550 sostenidos por un soporte movible 450 que se acciona por unos medios de accionamiento 270 tales como una 55 palanca de apoyo y una palanca 271, como aquellos descritos anteriormente.
Sin embargo, una diferencia esencial reside en el movimiento de los medios de inyección sobre el cartucho. De forma específica, en esta realización, el soporte movible 450 está montado sobre un pasador 451 situado en el lado frontal del soporte y guiado axialmente de tal forma para permitir que el soporte movible se mueva en un movimiento combinado traslacional y rotativo sobre el soporte de cartucho. Más concretamente, el soporte movible comprende un pasador 451 paralelo al plano transversal del soporte 450, montado en una o más carcasas o hendiduras de guía 452 5 que pertenecen a la parte de base 251 dirigida paralela al eje central de la carcasa del soporte de cartucho, permitiendo que el soporte se mueva tanto en una dirección rotativa D como en una dirección axial traslacional E. Las ventajas sobre las realizaciones anteriores están esencialmente ligadas a una disposición que es capaz de compensar un juego funcional, mientras que al mismo tiempo se evita el desgaste al compararlo con un movimiento puramente lineal y axial, mientras que al mismo tiempo se liberan los bordes 345 del cartucho durante la reabertura. El soporte está accionado 10 por una palanca 271.
Como se muestra en las figuras 14 a 16, el soporte movible comprende una porción de acoplamiento de forma convexa 150 que posibilita la reducción del volumen del cartucho durante la abertura por las mismas razones que aquellas ya descritas. La porción de acoplamiento 150 ocupa parcialmente la superficie del soporte movible y está separada del punzón de inyección 130 que está desplazado del eje central O del soporte. 15
El soporte movible puede comprender un anillo o porción elevada localizada 260 hecha de material elástico 160. Este anillo o porción elevada puede sustituirse por una cara inferior del soporte que está completa o parcialmente revestida con un material elástico, incluso la superficie de acoplamiento 150.
Como muestra la figura 14, el soporte de inyección 450 tiene una porción de sujeción 60 (mostrada en línea discontinua) situada en la periferia de la cara inferior del soporte. Esta porción también puede ser un material elástico. 20 La porción de sujeción 60 se apoya sobre el reborde 345 del cartucho mientras la porción de inyección se acopla sobre el cartucho (figura 16). De este modo se entenderá que el cierre hermético se consigue esencialmente de forma inmediata alrededor del punzón de inyección por el anillo o la porción elevada 260 y que la porción de sujeción tiene la función esencial de bloquear el soporte de cartucho en su sitio y proteger la unión soldada alrededor del cartucho del deslaminado. 25
Las figuras 17 a 19 muestran otra realización de la invención. En este caso, el soporte de cartucho 680 y la parte de base 281 de la unidad de suministro 280 están equipados con medios de introducción con forma de cuña 750 idénticos a aquellos descritos en la realización de las figuras 9 a 12. La unidad de suministro por su parte tiene un soporte 480 sobre el cual están dispuestos los medios de inyección 580, dichos medios de inyección pueden moverse en una dirección que combina un movimiento de rotación y axial. Más concretamente, el soporte movible con forma de 30 disco 480 está montado sobre una porción de extensión fija 282 de la parte de base sobre un pasador 460 situado en el lado, por ejemplo, en la parte posterior, del disco. El soporte movible está accionado por unos medios de accionamiento 275 del tipo de palanca de apoyo y una palanca 276 como en la realización de las figuras 1 a 6. Los medios de inyección son idénticos a aquellos de las realizaciones de figuras 1 a 6. Durante el cierre, los bordes 345 del cartucho están sujetos por una porción anular de sujeción del soporte movible 480. Igualmente, el soporte movible comprende 35 una superficie de acoplamiento 150 de forma convexa que permite la reducción del volumen del cartucho durante el cierre por las mismas razones que aquellas ya descritas.
Por supuesto, la invención no se limita a las realizaciones descritas de este modo, sino que se extiende a otras posibles realizaciones que entran dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.
40
Claims (8)
- REIVINDICACIONES1. Dispositivo para preparar una bebida líquida a partir de un cartucho, que comprende:
- una unidad de suministro (2, 250, 280) para suministrar un fluido de inyección al cartucho que comprende un soporte de inyección (4) que comprende medios de inyección (5, 550, 580) para inyectar fluido de inyección dentro del cartucho, 5
- un soporte de cartucho (6, 650, 680) configurado para admitir y sostener un cartucho; y que está diseñado para cerrar sobre la unidad de suministro,
- comprendiendo el soporte de suministro (2, 250, 280) unos medios de estanqueidad elásticos (16, 160) para cerrar herméticamente al menos localmente alrededor de un punzón de inyección (13, 510) y una porción de acoplamiento elevada (15, 150) capaz de impulsar una pared (3, 301) del cartucho hacia el interior del 10 cartucho y reducir de este modo el volumen interno del cartucho,
caracterizado por el hecho de que la porción de acoplamiento (15, 150) es convexa y está separada del punzón de inyección (13, 510). - 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios de inyección (5, 500, 550) están situados en una región desplazada del eje central (O) del soporte de inyección. 15
- 3. Método para reducir el resurgimiento de un líquido o una mezcla de gas-líquido a través de al menos un punto de inyección en un cartucho como resultado de la presión elevada generada cuando un fluido presurizado se inyecta por unos medios dentro del cartucho cuando se va a preparar una bebida líquida, comprendiendo el método:
- perforar una superficie de inyección del cartucho al mover unos medios de inyección en relación al cartucho, 20
- reducir un volumen interno vacío del cartucho utilizando una superficie de acoplamiento que deforma una pared flexible del cartucho.
- 4. Método según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la superficie de inyección del cartucho se perfora y el volumen disminuye al mover los medios de inyección en relación al cartucho.
- 5. Método según las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado por el hecho de que implica mantener el 25 cartucho en una posición ligeramente inclinada respecto al plano horizontal mediante el posicionamiento del punto de inyección del cartucho más alto que el centro de dicha superficie.
- 6. Método según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que los medios de inyección se desacoplan del cartucho mientras se mantiene el cartucho en aquella misma posición inclinada.
- 7. Método según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que la superficie de inyección del 30 cartucho se mantiene inclinada a un intervalo de ángulos entre 2 y 25 grados respecto al plano horizontal.
- 8. Combinación de un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-2 y de un cartucho (10, 100), caracterizada por el hecho de que el cartucho comprende un cuerpo que comprende un reborde (34) al cual está sellado una membrana flexible que forma la pared de inyección.35
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