BR112012006495B1

BR112012006495B1 - Cartucho de bebida, e, sistema de dispensação de bebida

Info

Publication number: BR112012006495B1
Application number: BR112012006495-9A
Authority: BR
Inventors: Tjasse Willem Biewenga
Original assignee: Koninklijke Douwe Egberts B.V.
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2019-05-07
Also published as: AU2010298802B2; RU2586059C2; RU2544134C2; CN102574672B; ES2440069T3; JP2013505769A; HK1219264A1; CN105174183A; EP2480490A1; JP6392383B2; CN105174183B; ES2657086T3; RU2012116364A; IL218805A; AU2016201186A1; EP2653440A1; US20150020689A1; KR20170081729A; US9648980B2; GB201204780D0

Abstract

cartucho de bebida, e, sistema de dispensação de bebida. é descrito um cartucho de bebida (50) para uso em um sistema de dispensação de bebida (10), compreendendo um alojamento (52) e, localizado dentro do alojamento, um recipiente para acomodar uma substância fluida relacionada a bebida, e uma bomba: um orifício de camada isolante (523a) através do qual um torque de acionamento pode ser entregue na bomba; e um orifício de saída de fluido (53b), através do qual a substância fluida pode ser bombeada do cartucho; em que o orifício de saída de fluido e o orifício de acionamento ficam localizados no mesmo lado do alojamento.

Description

“CARTUCHO DE BEBIDA, E, SISTEMA DE DISPENSAÇÃO DE BEBIDA” [1] A presente invenção diz respeito a um cartucho de bebida para uso em um sistema de dispensação de bebida, e a um sistema de dispensação de bebida per se.

[2] É bem sabido que máquinas de dispensação de bebida faz uso de substâncias fluidas relacionadas à bebida que são usadas na preparação de uma bebida para um usuário. A substância fluida pode incluir, mas sem limitações, extratos de café, extratos de chá, bebidas ou concentrados de chocolate para sua preparação, leite, aromatizantes e similares. As substâncias fluidas relacionadas a bebida são supridas nas máquinas de dispensação em cartuchos de bebida. Uma vez que uma máquina de dispensação tipicamente carregará uma faixa de cartuchos de bebida e uma máquina de dispensação intensamente usada necessitará ser frequentemente reabastecida, o desenho da interface mecânica de um cartucho de bebida e da máquina de dispensação é uma preocupação de projeto chave.

[3] A presente invenção visa no geral abordar tais preocupações.

[4] EP 1806314 revela um pacote de bebida que é encaixável de forma removível em uma máquina de dispensação de bebida. O pacote de bebida compreende um recipiente para um líquido base e um dispositivo de mistura com uma bomba embutida. A bomba é acionada pela máquina de dispensação e a bebida preparada sai do dispositivo de mistura por uma saída no fundo do dispositivo de mistura.

[5] Com este fundamento em mente, de acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção pode fornecer um cartucho de bebida para uso em um sistema de dispensação de bebida, compreendendo:

um alojamento e, localizado dentro do alojamento, um recipiente para acomodar uma substância fluida relacionada a bebida e um elemento acionado;

Petição 870190015343, de 14/02/2019, pág. 9/39 / 8 um orifício de acionamento através do qual um torque de acionamento pode ser entregue no elemento acionado; e uma saída de fluido através do qual a substância fluida pode ser expelida do cartucho;

em que o orifício de saída de fluido e o orifício de acionamento são localizados no mesmo lado do alojamento.

[6] Pela localização do orifício de entrada exigido (acionamento) e o orifício de saída exigido (fluido) no mesmo lado do alojamento, a presente invenção permite que ambos os acoplamentos que conectam o cartucho a um dispensador sejam acoplamentos diretos relativamente curtos que é benéfico em termos de simplicidade de desenho e confiabilidade.

[7] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção pode fornecer um sistema de dispensação de bebida, compreendendo:

um cartucho de bebida de acordo com o primeiro aspecto da invenção; e um dispensador compreendendo um conjunto de dispensação com um misturador;

em que o sistema compreende um acoplamento de acionamento para transmitir torque do conjunto de dispensação para o elemento acionado e um acoplamento de fluido para transferir substância fluida do recipiente para o conjunto de dispensação.

[8] Preferivelmente, o acoplamento de acionamento tem um eixo longitudinal e o acoplamento de fluido tem um eixo longitudinal, e os ditos eixos longitudinais são substancialmente paralelos.

[9] Provendo-se acoplamentos paralelos que são localizados no mesmo lado do alojamento, o desenho do conjunto de dispensação pode ser compacto (comparado com um sistema no qual os acoplamentos são conectados por lados diferentes do cartucho). Além do mais, a presente invenção permite que o dispensador e o cartucho sejam conectados por um

Petição 870190015343, de 14/02/2019, pág. 10/39 / 8 encaixe de pressão no qual a direção de introdução é a direção dos eixos longitudinais dos acoplamentos.

[10] O acoplamento de fluido pode compreender uma parte de conexão do dispensador e uma parte de conexão do cartucho, e o acoplamento de acionamento pode compreender uma parte de conexão do dispensador e uma parte de conexão do cartucho. Para qualquer acoplamento, a junção entre a parte de conexão do dispensador e a parte de conexão do cartucho pode ser dentro do alojamento do cartucho, fora do alojamento do cartucho ou no respectivo orifício. Adicionalmente, para qualquer acoplamento, tanto a parte de conexão do dispensador pode ser uma parte macho quanto a parte de conexão do cartucho uma parte fêmea, ou vice-versa.

[11] Em uma modalidade preferida, a parte de conexão do cartucho do acoplamento de fluido e a parte de conexão do cartucho do acoplamento de acionamento ambas se projetam de seus orifícios associados.

[12] É adicionalmente preferido que o elemento acionado seja uma bomba para expelir e dosar a substância fluida do cartucho. A este respeito, a bomba vantajosamente é uma bomba volumétrica rotativa, tal como uma bomba de engrenagem.

[13] Convenientemente, por meio disto, a rotação do acoplamento de acionamento por uma unidade de acionamento no dispensador fornece o torque de acionamento para girar a bomba localizada dentro do alojamento do cartucho de bebida.

[14] Modalidades exemplares da invenção são a seguir descritas com referência aos desenhos anexos, em que:

[15] A figura 1 mostra uma vista em perspectiva esquemática de um primeiro sistema de dispensação de bebida;

[16] As figuras 2(a) e 2(b) mostram uma vista de topo e vista lateral, respectivamente, da figura 1; e [17] As figuras 3(a) e 3(b) mostram vistas laterais esquemáticas de

Petição 870190015343, de 14/02/2019, pág. 11/39 / 8 um cartucho de bebida antes e depois da conexão a um conjunto de dispensação em um segundo sistema de dispensação de bebida.

[18] Um primeiro sistema de dispensação de bebida 10 está mostrado na figura 1. O sistema 10 compreende um dispensador 12 com um alojamento 15. O alojamento 15 compreende uma câmara 17 que abre para o exterior do alojamento 15. O dispensador 12 compreende adicionalmente um conjunto de dispensação designado no geral por 19. O conjunto de dispensação 19 compreende um misturador de jato de água 20 com uma região de mistura central 22 que tem uma entrada 24 na qual água quente é suprida por um bico de vazão variável 26. O suprimento de água pelo bico 26 na região de mistura 22 é regulado por um atuador pneumático 28. O misturador 20 compreende adicionalmente um conduto de entrada 30 com um eixo longitudinal f pelo qual uma substância fluida relacionada a bebida é suprida, como descrito com mais detalhes a seguir. O misturador 20 compreende adicionalmente uma saída 32 pela qual uma bebida preparada é dispensada. O conjunto de dispensação 19 compreende adicionalmente uma unidade de acionamento 58, compreendendo um motor, com um eixo de acionamento rotativo 60 com um eixo longitudinal d. Como pode-se ver mais claramente nas figuras 2(a) e 2(b), o conjunto de dispensação 19 é disposto basicamente fora do alojamento 15 e da câmara 17 com apenas o eixo de acionamento 60 e o conduto de entrada 30 estendendo-se profundamente ao interior da câmara 17 e passando através de aberturas em uma parede traseira 17a da câmara 17.

[19] O sistema 10 adicionalmente compreende um cartucho de bebida descartável 50. O cartucho 50 compreende um alojamento externo 52 modelado como uma caixa oblonga de seis faces retangular. O cartucho 50 compreende adicionalmente, localizado dentro do alojamento 52, um recipiente (não mostrado) que acomoda uma substância fluida relacionada a bebida. A substância fluida relacionada a bebida pode compreender extratos de café, extratos de chá, concentrados de chocolate ou substâncias fluidas prontas para

Petição 870190015343, de 14/02/2019, pág. 12/39 / 8 beber, como leite. O cartucho 50 compreende adicionalmente, localizado dentro do alojamento 52, uma bomba (não mostrada). Tais bombas são convencionais, mas, com relação à presente invenção, uma bomba de deslocamento volumétrico positivo é preferida para permitir a dosagem precisa. Uma das faces designadas por 52a do alojamento 52 é provida com um orifício de acionamento 53a e um orifício de saída de fluido 53b. A bomba compreende uma parte de conexão de acionamento fêmea (não mostrada) que é adaptada para receber a extremidade do eixo de acionamento 60. A bomba de deslocamento positivo, portanto, é vantajosamente uma bomba volumétrica rotativa, tal como uma bomba de engrenagem. O cartucho 50 compreende adicionalmente uma parte de conexão de fluido fêmea (não mostrada) que é adaptada para receber a extremidade do conduto de entrada 30.

[20] O cartucho 50 pode ser conectado no conjunto de dispensação primeiro posicionando o cartucho 50 de maneira tal que o eixo de acionamento 60 fique em alinhamento com o orifício de acionamento 53a, e o conduto de entrada 30 fique em alinhamento com o orifício de saída de fluido 53b e então movimentando o cartucho 50 em direção ao conjunto de dispensação 19 ao longo dos eixos f, d, por meio do que o eixo de acionamento 60 passa através do orifício de acionamento 53a e é empurrado para encaixe de acionamento com a parte de conexão de acionamento fêmea da bomba, e o conduto de entrada 30 passa através do orifício de saída de fluido 53b e é empurrado para encaixe com a parte de conexão de fluido fêmea do recipiente, colocando assim o misturador 20 em comunicação fluídica com o recipiente. Em seguida, quando a unidade de acionamento 58 é ativada, o eixo de acionamento 60 gira na direção indicada pela seta R em torno de seu eixo longitudinal d. A rotação do eixo 60 fornece o torque de acionamento para operar a bomba que bombeia a substância fluida do cartucho 50 ao longo do conduto de entrada 30 para o conjunto de dispensação 19 onde ela é usada na preparação de uma bebida.

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Preferivelmente, portanto, a substância fluida é bombeada em uma quantidade exata, de maneira a dosá-la precisamente no misturador 20.

[21] Percebe-se que, desenhando o cartucho 50 de maneira tal que as conexões mecânicas externas necessárias para sua operação fiquem localizadas no mesmo lado do alojamento 15, os acoplamentos entre o conjunto de dispensação 19 e o cartucho 50 podem ser mantidos relativamente curtos e diretos, que é benéfico em termos de desenho e confiabilidade nesses acoplamentos, particularmente o acoplamento de acionamento. Além do mais, uma vez que os acoplamentos se estendem ambos em uma direção (ao longo de eixos paralelos), não somente os próprios acoplamentos ocupam um espaço limitado, mas eles permitem e favorecem um desenho compacto do conjunto de dispensação 19 também. Além disso, os acoplamentos paralelos permitem que os acoplamentos sejam estabelecidos por uma única operação de encaixe de pressão conectando as partes de conexão constituintes uma na outra de forma substancialmente simultânea.

[22] Quando subsequentemente partes similares às descritas com relação ao primeiro sistema de bebida mostrado nas figuras 1, 2(a), (b) são referidas, é usado o mesmo número de referência.

[23] Partes de um segundo sistema de dispensação de bebida 10 estão mostradas nas figuras 3(a), (b). Referindo-se à figura 3(a), o sistema 10 compreende um dispensador 12 com um alojamento exterior 15. O dispensador 12 compreende uma pluralidade de conjuntos de dispensação 19, somente um dos quais está mostrado a título de exemplo. O conjunto de dispensação 19 é alojado em uma porção do alojamento interna 16. O conjunto de dispensação 19 compreende um misturador de jato de água 20 com uma região de mistura central 22 que tem uma entrada 24 na qual água quente é suprida e um conduto de saída 30 com um eixo longitudinal f pelo qual uma substância fluida relacionada a bebida é suprida, da maneira descrita com mais detalhes a seguir. O misturador 20 compreende adicionalmente uma

Petição 870190015343, de 14/02/2019, pág. 14/39 / 8 saída 32 pela qual uma bebida preparada é dispensada. O conjunto de dispensação 19 compreende adicionalmente uma unidade de acionamento 58, compreendendo um motor, com um eixo de acionamento rotativo 60 com um eixo longitudinal d. A unidade de acionamento 58 e o misturador 20 são dispostos na traseira de um canal de carregamento rebaixado 16a formado na porção do alojamento interna 16 que se abre para o interior do alojamento 15. Os eixos longitudinais f, d do conduto de entrada 30 e o eixo de acionamento 60 estendem-se ao longo da direção longitudinal do canal 16a.

[24] Outros detalhes do conjunto de dispensação 19 são similares aos descritos com relação ao primeiro sistema de dispensação de bebida, mas foram omitidos dos desenhos por questão de simplificação diagramática.

[25] O sistema 10 compreende adicionalmente um cartucho de bebida recarregável 50. O cartucho 50 compreende um alojamento externo 52 com um lado de avanço 52a, um lado de saída 52b e quatro lados laterais 52cf. O lado lateral 52f não está visível nas figuras 3(a), (b) e assim o número de referência não aparece nos desenhos. O cartucho 50 compreende adicionalmente, localizado dentro do alojamento 52, um recipiente (não mostrado), que acomoda uma substância fluida relacionada a bebida. O cartucho compreende adicionalmente, localizada dentro do alojamento 52, uma bomba (não mostrada). Tais bombas são geralmente convencionais, mas, para uso na presente invenção, são vantajosamente do tipo de deslocamento volumétrico rotativa. O lado de avanço 52a compreende duas faces 52a1 e 52a2. Um orifício de acionamento 53a é provido na face 52a, e um orifício de saída de fluido 53b é provido na face 52a2. A bomba compreende uma parte de conexão de acionamento fêmea (não mostrada) que é adaptada para receber a extremidade do eixo de acionamento 60. O cartucho 50 compreende adicionalmente uma parte de conexão de fluido fêmea 55 que se projeta para fora da face 52a2 e é adaptada para receber a extremidade do conduto de entrada 30.

Petição 870190015343, de 14/02/2019, pág. 15/39 / 8 [26] O cartucho 50 pode ser conectado no conjunto de dispensação 19 primeiro posicionando o cartucho 50 como mostrado na figura 3(a) e então empurrando o cartucho 50 através de seu lado de saída 52b para dentro do canal 16a. Uma vez que existe um casamento justo entre as dimensões externas e a forma dos lados laterais 52c-f e o perfil interno do canal 16a, o cartucho 50 é recebido confortavelmente dentro do canal 16a. Continuando empurrar o cartucho 50, ele desliza para a posição mostrada na figura 3(b) na qual o eixo de acionamento 60 passou através do orifício de acionamento 53a para encaixe de acionamento com a parte de conexão de acionamento fêmea da bomba, e o conduto de entrada 30 entrou em encaixe com a parte de conexão de fluido fêmea 55 no orifício de saída de fluido 53b, colocando assim o misturador 20 em comunicação fluídica com o recipiente. Em seguida, quando o eixo de acionamento 60 gira na direção indicada pela seta R, uma substância fluida do cartucho 50 é bombeada e, preferivelmente, em uma quantidade dosada, ao longo do conduto de entrada 30 para o conjunto de dispensação 19 onde ela é usada na preparação de uma bebida.

[27] Percebe-se que um arranjo como este permite que um operador carregue um cartucho novo 50 simplesmente alinhando o cartucho 50 com o canal de carregamento 16a de um dos conjuntos de dispensação e então empurrando-o de forma que ele deslize para sua posição operacional. Uma operação de carregamento direta como esta é facilmente conseguida mesmo em condições restritas. Em decorrência disto, o alojamento de um dispensador pode ser arranjado para hospedar um maior número de conjuntos de dispensação e o acesso a um dado conjunto de dispensação pode ser relativamente deficiente sem colocar uma carga muito pesada no operador.

[28] Em outras modalidades, em vez de uma bomba, outros tipos de elementos de acionamento podem ser usados. Por exemplo, em uma modalidade, a substância fluida é armazenada com um espaço de topo livre pressurizado e o elemento acionado compreende um agitador.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cartucho de bebida (50) para uso em um sistema de dispensação de bebida, compreendendo:

um alojamento (52) e, localizado dentro do alojamento, um recipiente para acomodar uma substância fluida relacionada a bebida e um elemento acionado;

um orifício de acionamento (53a) pelo qual um torque de acionamento pode ser entregue ao elemento acionado; e um orifício de saída de fluido (53b) pelo qual a substância fluida pode ser expelida do cartucho;

em que o orifício de saída de fluido (53b) e o orifício de acionamento (53a) ficam localizados no mesmo lado do alojamento (52), caracterizado pelo fato de que o elemento acionado é uma bomba para expelir a substância fluida do cartucho.
2. Cartucho (50), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o orifício de acionamento (53 a) e o orifício de saída de fluido (53b) ficam localizados em uma única face do alojamento (52).
3. Cartucho (50), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o orifício de acionamento (53 a) e o orifício de saída de fluido (53b) ficam localizados na primeira e segunda faces do alojamento no mesmo lado do alojamento (52).
4. Cartucho (50), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma parte de conexão, associada com o orifício de acionamento (53a), para formar parte de um acoplamento de acionamento pelo qual o elemento acionado é acionado e uma parte de conexão, associada com o orifício de saída de fluido (53b), para formar parte de um acoplamento de fluido pelo qual substância fluida é expelida do cartucho.

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5. Cartucho (50), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que cada das ditas partes de conexão é alongada com um eixo longitudinal, e as ditas partes de conexão projetam-se de seus orifícios associados de maneira tal que seus respectivos eixos longitudinais fiquem substancialmente paralelos entre si.
6. Cartucho (50), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a bomba é uma bomba volumétrica rotativa, tal como uma bomba de engrenagem.
7. Sistema de dispensação de bebida (10), caracterizado pelo fato de que compreende:

um cartucho de bebida (50) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6; e um dispensador (12) compreendendo um conjunto de dispensação com um misturador (20);

em que o sistema compreende um acoplamento de acionamento para transmitir torque do conjunto de dispensação para o elemento acionado do cartucho de bebida (50) e um acoplamento de fluido para transferir substância fluida do recipiente do cartucho de bebida para o conjunto de dispensação.
8. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o acoplamento de acionamento tem um eixo longitudinal e o acoplamento de fluido tem um eixo longitudinal, e os ditos eixos longitudinais são paralelos.
9. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o acoplamento de fluido compreende uma parte de conexão do dispensador e uma parte de conexão do cartucho, e o acoplamento de acionamento compreende uma parte de conexão do dispensador e uma parte de conexão do cartucho.
10. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 9,

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3 / 3 caracterizado pelo fato de que a junção entre uma dita parte de conexão do dispensador e uma dita parte de conexão do cartucho fica dentro do alojamento.
11. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a junção entre uma dita parte de conexão do dispensador e uma dita parte de conexão do cartucho fica fora do alojamento.
12. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a junção entre uma dita parte de conexão do dispensador e uma dita parte de conexão do cartucho fica no respectivo orifício.
13. Sistema (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que o conjunto de dispensação compreende um canal de carregamento para dentro do qual o cartucho de bebida (50) é empurrado para estabelecer os ditos acoplamentos.
14. Sistema (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que a rotação do acoplamento de acionamento por uma unidade de acionamento no dispensador fornece o torque de acionamento para girar uma bomba localizada dentro do alojamento do cartucho de bebida.