BR112013003282B1

BR112013003282B1 - Máquina para distribuição de bebidas e processo para distribuição de bebidas preparadas por uma máquina

Info

Publication number: BR112013003282B1
Application number: BR112013003282-0A
Authority: BR
Inventors: Aldo Doglioni Majer
Original assignee: Rheavendors Services S.P.A.
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2020-03-31
Also published as: RU2567219C2; RU2013110301A; SI2603124T1; LT2603124T; JP5905886B2; EP2603124B1; RS58182B1; KR20140026319A; BR112013003282A2; EP2603124A1; PL2603124T3; CN103118574A; CN103118574B; AU2011288251B2; WO2012020296A1; DK2603124T3; CA2807516A1; ES2701441T3; US20130330453A1; JP2013533080A

Abstract

máquina para distribuição de bebidas e processo para distribuição de bebidas preparadas por uma máquina uma máquina automática para distribuição de bebidas, em particular, bebidas à base de café, compreendendo meios de ar forçado para regulagem da temperatura de pelo menos uma unidade de infusão.

Description

“MÁQUINA PARA DISTRIBUIÇÃO DE BEBIDAS E PROCESSO PARA DISTRIBUIÇÃO DE BEBIDAS PREPARADAS POR UMA MÁQUINA”

Campo técnico [0001] A presente invenção refere-se a uma máquina de bebida com câmara de infusão (“brewing”) aquecida. Em particular, o objetivo da invenção é uma máquina automática para dispensar café e outras bebidas provida com meios para manter as unidades de infusão e/ou unidades de distribuição na temperatura desejada.

Antecedentes da invenção [0002] As máquinas automáticas para a preparação de bebidas, em particular para a preparação de bebidas à base de café, do tipo conhecido no mercado, têm vários componentes que podem ser agrupados de acordo com a função que desempenham, e normalmente, compreendendo meios para a preparação de bebidas, meios de infusão, meios de distribuição. Os meios de infusão compreendem uma câmara de infusão feita de metal, geralmente alumínio ou feita de plástico, na qual uma quantidade prédeterminada de café, ou de outro ingrediente, é colocada. A câmara de infusão é então alimentada com água quente, mantida sob pressão e a uma temperatura predeterminada de modo que o processo para a preparação da bebida seja o mais adequado e eficiente. Um problema conhecido é que a diferença na temperatura entre a água e a câmara de infusão, acima de tudo na primeira distribuição após um período de inatividade da máquina, a água atingindo a câmara de infusão submete-se a uma redução substancial da temperatura, e não mantém a temperatura necessária para fornecer uma bebida ideal.

[0003] Algumas possíveis soluções da técnica anterior para manter as condições de temperatura constante no interior da

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2/11 câmara de infusão e/ou na unidade de distribuição ou unidades de fornecimento para os sistemas de aquecimento que utilizam a circulação de água quente da caldeira, ou a utilização de um trocador de calor na caldeira, ou que empregam elementos de aquecimento elétrico em contato com as câmaras de infusão de alumínio.

[0004] Por exemplo, a US 5.551.331 descreve uma máquina para a preparação de café expresso, na qual é possível controlar a temperatura de cabeçote de infusão (“brewing head”). O referido cabeçote de infusão é provido com um sensor de temperatura e com uma serpentina de aquecimento que é aquecida através da utilização de um trocador de calor imerso na caldeira. Quando o sensor detecta uma diminuição na temperatura ajustada em torno do cabeçote de infusão, a serpentina é alimentada com água quente para manter o cabeçote de infusão a uma temperatura pré-determinada para obter um café de qualidade elevada.

[0005] As soluções da técnica anterior para o aquecimento direto ou indireto do cabeçote da unidade de infusão e/ou das unidades de distribuição apresentam, no entanto, algumas desvantagens. Na verdade, elas são caras e complexas para produzir, e em alguns casos particulares, podem ser difíceis de manter as condições ideais de temperatura para a preparação da bebida.

[0006] Além disso, as soluções da técnica anterior necessariamente requerem a utilização de câmaras de infusão metálicas, particularmente se elementos de aquecimento elétrico são utilizados.

[0007] O objetivo da presente invenção é resolver os problemas acima mencionados e prover uma máquina para

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3/11 dispensar bebidas, principalmente café, e um processo que permita que uma câmara de infusão seja mantida na temperatura requerida de forma autônoma e separada a partir de outras formas de produção de calor presentes na máquina (água quente pressurizada para a infusão, etc.) em uma maneira simples e barata.

[0008] Um outro objetivo da presente invenção é prover uma máquina para a distribuição de bebidas e um processo que permita que a temperatura do cabeçote de infusão ou das unidades de fornecimento seja controlada com precisão. Ainda um outro objetivo da presente invenção é prover uma máquina para a distribuição de bebidas e um processo que permita que uma bebida de alta qualidade seja dispensada nas diferentes condições de operação, intermitente ou continuamente.

Sumário da invenção [0009] Estes e outros objetivos são alcançados de acordo com a invenção através de uma máquina para a distribuição de bebidas quentes, em particular café, caracterizada de acordo com a reivindicação 1, compreendendo meios para a regulagem da temperatura da câmara de infusão e/ou da unidade de distribuição, onde os referidos meios de regulagem de temperatura são do tipo ar forçado.

[0010] A presente invenção também se refere a um processo para a distribuição de bebidas preparadas por uma máquina onde a máquina compreende meios de regulagem da temperatura, em particular, para o aquecimento de pelo menos uma câmara de infusão em uma unidade de infusão, onde os referidos meios de regulagem de temperatura são ligados periodicamente quando a temperatura da citada câmara de infusão cai abaixo de um valor

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4/11 de referência.

[0011] Mais particularmente, de acordo com o processo da

presente invenção,	as	seguintes etapas	são	realizadas,	não em
sequência:
i)	alimentar café	ou	outra preparação	para	bebidas na	câmara
de	infusão;
ii)	aquecer a água	de	infusão;
iii	) ligar o sistema de regulagem	de	temperatura	de ar

forçado, o referido ligar sendo realizado constantemente, periodicamente ou se a temperatura detectada pela unidade de controle da câmara de infusão e/ou da unidade de distribuição, através de um sensor de temperatura, estiver abaixo de um valor pré-determinado;

iv) pressurizar a água quente através da linha de alimentação para a câmara de infusão mantida a uma temperatura prédeterminada através do sistema de aquecimento de ar forçado;

v) distribuir a bebida.

[0012] De acordo com um aspecto característico da presente invenção, os meios de regulagem de temperatura de ar forçado são, particularmente, meios de aquecimento de ar forçado e compreendem um sistema de ventilação.

[0013] O citado sistema de ventilação é provido com pelo menos um aquecedor, pelo menos um ventilador, pelo menos um conduto direcional para o ar, e pelo menos uma unidade de controle. O calor produzido pelo aquecedor é distribuído por meio do ventilador e canalizado em direção à câmara de infusão da unidade de infusão e/ou para a unidade de distribuição através do conduto direcional. Deste modo, a câmara de infusão e/ou da unidade de distribuição é diretamente aquecida pelo ar aquecido forçado, o referido ar aquecido fluindo em direção à

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5/11 câmara de infusão sem encontrar obstáculos no seu percurso. Particularmente, o ventilador, externo a unidade de infusão, e nunca em contato com o café moído (grounded) a ser produzido, força o ar aquecido diretamente sobre o cabeçote da câmara de infusão de modo a manter o referido cabeçote a uma temperatura pré-determinada quente o suficiente para garantir a qualidade da bebida.

[0014] Em uma concretização preferida, pelo menos um sensor de temperatura é provido para detectar, diretamente ou indiretamente, a temperatura da câmara de infusão e, se necessário, consequentemente ligar o aquecedor.

[0015] Conforme acima mencionado, o aquecedor de ar pode também ser ligado continuamente, independentemente da temperatura da câmara de infusão, durante as horas de funcionamento da máquina de distribuição. As etapas mencionadas acima são executadas quando a máquina está em funcionamento. Nas horas nas quais a máquina não é utilizada, por exemplo, durante a noite, o aquecedor permanece desligado, de uma maneira conhecida na técnica, por exemplo, adequadamente por uma unidade de controle programada.

[0016] De acordo com outra concretização, o aquecimento é desligado pelo menos durante a etapa de infusão, ou enquanto a bebida estiver sendo dispensada.

[0017] Preferivelmente, o aquecedor é um elemento de aquecimento elétrico.

[0018] Ainda de acordo com outro aspecto, a unidade de controle liga e desliga o aquecedor e o ventilador em conjunto ou separadamente, conforme uma função da temperatura medida pelo sensor. De fato, na concretização preferida de acordo com a invenção, o aquecedor e o ventilador são ligados

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6/11 simultaneamente para produzir um fluxo de ar quente adaptado adequado para o aquecimento da câmara de infusão na unidade de infusão e/ou na unidade de distribuição. No entanto, o ventilador pode também ser ligado sozinho, sem a utilização do aquecedor, quando é necessário baixar a temperatura, por exemplo, no caso de sobreaquecimento.

[0019] De acordo com um aspecto vantajoso, a infusão e distribuição da bebida ocorrem a uma temperatura ideal.

[0020] De acordo com um aspecto vantajoso adicional, o aquecimento da unidade de infusão e/ou distribuição ocorre através de um aquecedor de pequena dimensão, de construção simples e de consumo insignificante. Devido às características mencionadas, o sistema de aquecimento da ventilação é também muito adequado para a montagem em máquinas de bebidas préexistentes.

[0021] De acordo com um aspecto vantajoso adicional, o ventilador do sistema de aquecimento pode também ser utilizado para o arrefecimento no caso de um aumento da temperatura acima daquela pré-determinada para os vários componentes.

[0022] A invenção apresenta numerosas vantagens em relação a técnica anterior. De fato, o sistema de ar forçado é resistente, barato e confiável, podendo ser montado com a parte elétrica separada da unidade de distribuição por meio de uma divisória e permitindo a utilização de uma câmara de infusão de plástico ou termoplástico.

[0023] Na realidade, o aquecimento por convecção permite o aquecimento sem problemas do material plástico, o qual não é possível em um sistema de condução, onde o contato físico entre o elemento de aquecimento e a câmara de infusão é necessário. O contato entre um elemento de aquecimento e uma

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7/11 parte plástica poderia causar a deformação da parte plástica antes de ser aquecida. Uma vantagem adicional é oferecida pela possibilidade de utilizar o ventilador sozinho, sem ligar o elemento de aquecimento.

Breve descrição dos desenhos [0024] Outras características e vantagens da presente invenção serão mais evidentes a partir da descrição a seguir, fornecida a título de exemplo não limitativo com referência aos desenhos anexos, onde:

[0025] A figura 1 é uma vista em perspectiva dos meios de aquecimento de ar e da câmara de infusão da unidade de infusão antes da montagem;

[0026] A figura 2 é uma vista em corte longitudinal dos meios de aquecimento de ar e da câmara de infusão da unidade de infusão da figura 1 durante a montagem;

[0027] A figura 3 é uma vista em corte transversal dos meios de aquecimento de ar forçado da figura 1; e [0028] A figura 4 é uma vista em perspectiva do condutor de ar da figura 1.

Descrição detalhada da invenção [0029] As figuras 1 e 2 representam o sistema de aquecimento da ventilação de uma máquina de bebidas de acordo com uma concretização preferida da presente invenção.

[0030] A máquina (não ilustrada) inclui um sistema de aquecimento da ventilação compreendendo pelo menos um aquecedor 2, pelo menos um ventilador 1, pelo menos um conduto direcional 4 para o ar, pelo menos um suporte 3 para o aquecedor 2, pelo menos um sensor de temperatura S e pelo menos uma unidade de controle.

[0031] O sistema é preferivelmente montado em conexão com

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8/11 uma divisória suporte 6 presente no interior da máquina que separa a área de instalação dos componentes adequados para a preparação e distribuição de café (tais como, a unidade de infusão 5) a partir da área de alojamento dos componentes para a preparação de água quente e/ou vapor.

[0032] A referida divisória suporte 6 é provida com aberturas para colocar os dois ambientes em comunicação. Em particular, ele é provido com uma abertura 3a apropriada para a passagem do ar quente produzido pelo aquecedor 2 e empurrado pelo ventilador 1.

[0033] O aquecedor 2, posicionado sobre um suporte 3 provido com tela 3b e conectado à base da máquina, é conectado a um ventilador 1, no lado oposto ao lado conectado a divisória suporte 6. Um conduto direcional 4 é utilizado para orientar o fluxo de ar quente produzido pelo aquecedor 2 com o ventilador 1 em direção à câmara de infusão C da unidade de infusão 5. O citado conduto de ar quente 4 é adaptado para canalizar o ar quente produzido pelo sistema de ventilação em direção à câmara de infusão C na unidade de infusão 5 de modo a manter este último a uma temperatura que é superior à temperatura ambiente e possivelmente constante. Portanto, o ar aquecido flui e diretamente atinge contra a câmara de infusão C de modo a manter a referida câmara de infusão, em particular a câmara do cabeçote T, a uma temperatura pré-determinada quente o suficiente para garantir a qualidade da bebida. De fato, um dos problemas encontrados em máquinas de bebidas do estado da técnica, é a dificuldade em manter a câmara de infusão na unidade de infusão e/ou na unidade de distribuição a uma temperatura ideal para a produção de uma bebida de alta qualidade.

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9/11 [0034] Entre uma distribuição de uma bebida e outra, acima de tudo, se a máquina for utilizada de forma intermitente e não continuamente, a câmara de infusão C da unidade de infusão 5, e em particular, o cabeçote de infusão T, ou seja, a parte inferior da unidade de infusão confrontante ao conduto 4 esfria e cai para uma temperatura inferior em relação à temperatura ideal para a preparação de bebidas. A água quente pressurizada fornecida para a produção de bebidas pode ser sujeita a, acima de tudo no cabeçote de infusão T da câmara de infusão C, uma queda na temperatura para abaixo da temperatura de infusão ideal (preferivelmente cerca de 70-80°C), resultando em uma diminuição da qualidade da bebida. Este problema é particularmente intensificado durante os meses de inverno.

[0035] A máquina com o sistema de aquecimento da ventilação do tipo mencionado de acordo com a invenção, ao contrário de manter a câmara de infusão C da unidade de infusão 5, e, em particular, o cabeçote de infusão T, a uma temperatura constante, transmite o calor produzido pelo aquecedor de 2 em direção a este último através do conduto 4. O citado aquecedor 2 é, preferivelmente, um elemento de aquecimento elétrico com baixa potência absorvida (isto é, 20-60 Watt, preferivelmente entre 20 e 40 Watt) e uma taxa de fluxo na faixa entre 4 e 7 mc/h, preferivelmente, uma taxa de fluxo de cerca de 4,8-5,5 mc/h, mais preferivelmente de 5,1 mc/h. A temperatura de saída máxima do aquecedor é preferivelmente na faixa entre 40°C e 50°C.

[0036] Em uma concretização, adicionalmente à unidade de controle, a máquina de acordo com a invenção é também equipada com um sensor de temperatura S, o qual é preferivelmente

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10/11 colocado na proximidade da câmara C da unidade de infusão 5, e em particular, perto do cabeçote de infusão T.

[0037] A unidade de controle monitoriza a temperatura da câmara da unidade de infusão 5 através da temperatura do sensor S e ativa o aquecedor e o ventilador quando a referida temperatura cai abaixo da temperatura pré-definida como ideal para a obtenção de uma bebida de alta qualidade. Normalmente, a referida temperatura predefinida como ideal é, no intervalo entre 70 e 80°C.

[0038] O aquecedor 2, o qual é preferivelmente um elemento de aquecimento elétrico, em particular uma resistência, com baixa potência absorvida, mas suficiente para aquecer o ar necessário para manter a câmara de infusão C da unidade de infusão 5 na temperatura requerida, é ligado, através da unidade de controle que, simultaneamente, ativa o ventilador 1, produzindo assim um fluxo de ar quente que é direcionado em direção ao cabeçote de infusão T da câmara de infusão C da unidade de infusão 5 através do conduto direcional 4. O citado conduto direcional 4 é, preferivelmente produzido na forma de um paralelepípedo com seção transversal quadrangular, com uma parte horizontal 4a e um conector extremo curvada 4b orientado em direção do cabeçote de infusão, conforme ilustrado na figura 4.

[0039] A parte horizontal 4a do conduto direcional é provido, próximo do conector extremo 4b, com uma abertura 4c adaptada para permitir a remoção de quaisquer produtos residuais de café, água, ou outros produtos que possam cair no interior do conduto durante o processo de infusão. O conduto direcional 4 está conectado a divisória suporte 6 de uma maneira conhecida na técnica, por exemplo, através de encaixe

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11/11 rápido na abertura 3a e travada de uma maneira liberável da referida divisória através de abas 4d.

[0040] Alternativamente, para a posição abaixo da unidade 5, o aquecedor 2 pode também ser posicionado na lateral (conforme ilustrado na figura 2, com a referência 1', em uma linha tracejada), ou mesmo acima da câmara de infusão C. No caso de ser posicionado na lateral, os condutos 4a e 4b estão ausentes ou têm dimensões menores.

[0041] Nas concretizações acima mencionadas, o percurso do fluxo do ar aquecido a partir do ventilador até a câmara de infusão e/ou a unidade de distribuição, é livre de obstáculos interferentes, como condutos, anteparos e superfícies de interface, de modo a garantir um aquecimento direto da citada câmara de infusão e/ou a unidade de distribuição.

[0042] O sistema de regulagem da temperatura da ventilação pode também ser utilizado para manter as unidades de distribuição na temperatura desejada, de modo que, se necessário, a temperatura das citadas unidades pode também ser regulada de acordo com as características da bebida a ser dispensada.

[0043]	Além	disso,	de acordo com	um aspecto	vantajoso	da
máquina de	acordo com	a invenção, o	ventilador	do sistema	de
regulagem	da	temperatura pode	também	ser ativado
separadamente,	sem	necessariamente	estar	conectado	ao
aquecedor.	Isto	pode	ser útil nos casos nos quais se torna

necessário reduzir qualquer sobreaquecimento.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Máquina para distribuição de bebidas, em particular bebidas à base de café, compreendendo uma câmara de infusão (C) em uma unidade de infusão (5) e meios para regular a temperatura da referida câmara de infusão, sendo que os referidos meios de regulagem de temperatura são do tipo ar forçado compreendendo meios de aquecimento de ar forçado os quais compreendem um ventilador (1) e um aquecedor (2), caracterizado pelo fato de compreender um sensor de temperatura (S) para detectar, diretamente ou indiretamente, a temperatura da referida câmara de infusão.
2. Máquina para distribuição de bebidas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o citado aquecedor (2) ser um elemento de aquecimento elétrico.
3. Máquina para distribuição de bebidas, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um conduto direcional (4) para o ar.
4. Máquina para distribuição de bebidas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente uma unidade de controle para controlar o ligar do referido aquecedor e do citado ventilador.
5. Máquina para distribuição de bebidas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizada pelo fato de o referido elemento de aquecimento elétrico ter uma potência entre 20 e 40 Watt.
6. Máquina para distribuição de bebidas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de a citada câmara de infusão (C) ser feita de plástico.
7. Máquina para distribuição de bebidas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 6, caracterizada pelo

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2/3 fato de a referida unidade de controle ligar ou desligar o aquecedor e o ventilador juntos ou separadamente, conforme uma função da temperatura medida pelo sensor em relação a um valor de referência predeterminado.
8. Máquina para distribuição de bebidas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de o referido aquecedor (2) ser posicionado na lateral ou acima da câmara de infusão (C) .
9. Máquina para distribuição de bebidas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de o referido aquecedor (2) e o citado ventilador (1) estarem separados a partir da referida unidade de infusão (5) por meio de uma divisória (6).
10. Processo para distribuição de bebidas preparadas por uma máquina, conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, sendo o processo compreende o aquecimento da referida câmara de infusão (C) através de meios de regulagem de temperatura do ar forçado (1, 2), caracterizado pelo fato de detectar, diretamente ou indiretamente, a temperatura da câmara de infusão (C) pelo sensor de temperatura (S) e, consequentemente, ligar o aquecedor (2).
11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de os referidos meios de aquecimento serem ligados pela unidade de controle se a temperatura detectada na câmara de infusão (C) for inferior a um valor de referência predeterminado considerado ideal para a produção de uma bebida.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de os referidos meios de aquecimento serem ligados de forma intermitente ou contínua.

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3/3
13. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de os referidos meios de aquecimento serem desligados durante parte de um ciclo de distribuição de bebida.