BR112014002819B1 - conjunto de cabeça de carbonatação - Google Patents

Abstract

APARELHO DE FIXAÇÃO DENTADA PARA FIXAR UMA GARRAFA DE REFRIGERANTE A UMA MÁQUINA DE CARBONATAÇÃO PARA USO DOMÉSTICO, E, MÁQUINA DE CARBONATAÇÃO PARA USO DOMÉSTICO. É provido, de acordo com uma realização da presente invenção, um aparelho de fixação dentada para fixar uma garrafa de refrigerante a uma máquina de refrigerante, o aparelho compreendendo dentes para fixar a garrafa à máquina de refrigerante; e um mecanismo de travamento para travar a garrafa à máquina pelo menos durante a carbonatação. De acordo com uma realização da presente invenção, o aparelho também compreende uma vedação flexível para facilitar um ambiente de carbonatação fechado e um anel para confinar os dentes sob uma extensão anelar da garrafa, elevando, assim, a garrafa em direção à vedação para fixar a garrafa à vedação flexível.

Description

REFERÊNCIAS A PEDIDOS DE PATENTE RELACIONADOS

[001] Este pedido de patente reivindica prioridade dos pedidos de patente prinovisórios americanos US 61/521,794, depositado em 10 de agosto de 2011, e 61/624,306, depositado em 15 de abril de 2012, ambos os quais são incorporados a este documento por referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se a máquinas de carbonatação em geral e a dispositivos de fixação para fixar garrafas às máquinas, em particular.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[003] Máquinas de refrigerantes para a carbonatação de bebidas são conhecidas na técnica. A maioria destes dispositivos para carbonatação caseira são projetados para operação manual; tipicamente compreendendo uma válvula de liberação de gás operada manualmente para liberar CO2 em uma garrafa fechada de água a partir de um cilindro pressurizado fixado. Tais máquinas tipicamente também compreendem uma ou mais válvulas de liberação de pressão de segurança que são projetadas para se abrir se uma pressão em excesso se acumular durante o processo de carbonização.

[004] Por exemplo, a patente americana US 7,975,988, incorporada a este documento na íntegra em referência, revela um conjunto de carbonatação com duas válvulas de liberação de pressão. A primeira válvula é projetada para se abrir com um som audível em um nível de pressão consistente com a pressão de processamento máxima. A segunda válvula de liberação é projetada para se abrir em um nível mais alto de pressão como uma medida de segurança caso a primeira válvula não funcione e/ou, por qualquer motivo, o CO2 continue a fluir para dentro da garrafa descontroladamente e a pressão suba além do nível recomendado para operação segura.

SUMÁRIO

[005] É provido, de acordo com uma realização da presente invenção, um aparelho de fixação dentada para fixar uma garrafa de refrigerante a uma máquina de refrigerante, o aparelho compreendendo dentes para fixar a garrafa à máquina de refrigerante; e um mecanismo de travamento para travar a garrafa à máquina pelo menos durante a carbonatação.

[006] De acordo com uma realização da presente invenção, o aparelho também compreende uma vedação flexível para facilitar um ambiente de carbonatação fechado e um anel para confinar os dentes sob uma extensão anelar da garrafa, elevando, assim, a garrafa em direção à vedação para fixar a garrafa à vedação flexível.

[007] De acordo com uma realização da presente invenção, o mecanismo de travamento é um batente mecânico.

[008] De acordo com uma realização da presente invenção, o batente mecânico é uma área rebaixada em um came da máquina de refrigerante, a área rebaixada recebendo um pino ativador conectado à fixação dentada durante a carbonatação.

[009] De acordo com uma realização da presente invenção, o batente mecânico é uma costela de uma alavanca que impede que uma extensão da fixação dentada se incline durante a carbonatação.

[010] De acordo com uma realização da presente invenção, a extensão anelar está ao redor de uma boca da garrafa.

[011] De acordo com uma realização da presente invenção, a extensão anelar está próxima das roscas ao redor da boca.

[012] De acordo com uma realização da presente invenção, o aparelho também compreende um anel de constrição com costelas de centralização para guiar a garrafa até a fixação dentada durante inserção e confinar os dentes durante a operação.

[013] É provida, de acordo com uma realização da presente invenção, uma fixação dentada para encaixar uma garrafa em uma vedação flexível, facilitando, assim, um ambiente de carbonatação fechado na garrafa; e uma válvula normalmente aberta para ventilar a garrafa quando a máquina não estiver carbonatando ativamente.

[014] De acordo com uma realização da presente invenção, a válvula normalmente aberta compreende uma mola que normalmente empurra um pino para longe de um caminho de carbonatação da máquina.

[015] De acordo com uma realização da presente invenção, a máquina de carbonatação para uso doméstico também compreende um came para empurrar o pino contra a mola para fechar o caminho durante a carbonatação.

[016] É provida, de acordo com uma realização da presente invenção, uma máquina de carbonatação para uso doméstico compreendendo um conjunto de carbonatação para carbonatar líquido com gás pressurizado; uma fixação dentada para fixar uma garrafa contendo o líquido à máquina; e um anel de centralização com costelas de centralização para guiar a garrafa à fixação dentada durante a inserção e confinar os dentes da fixação durante a operação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[017] A matéria considerada a invenção é particularmente apontada e distintamente reivindicada na parte de conclusão do relatório descritivo. A invenção, entretanto, tanto à organização quanto ao método de operação, com “objetos, as características, e as vantagens da mesma, pode ser melhor entendida em referência à seguinte descrição detalhada quando lida com os desenhos anexos, em que: - A Figura 1A é uma vista isométrica de um conjunto de cabeça de carbonatação com uma fixação dentada, construído e operativo de acordo com uma realização preferida da presente invenção; - A Figura 1B é uma vista em corte do conjunto da Figura 1A em uma máquina de refrigerante; - As Figuras 1C e 1D são vistas em corte de dois estados da fixação dentada da Figura 1A; - A Figura 1E é uma vista aproximada da fixação da Figura 1A fixada a uma garrafa; - As Figuras 2A e 2B são ilustrações esquemáticas de duas realizações alternativas de uma válvula normalmente aberta de ação dupla; - As Figuras 3A e 3B são vistas em corte de uma máquina de refrigerantes doméstica semiautomática inovadora, construída e operativa de acordo com uma realização preferida da presente invenção; - As Figuras 4A e 4B são vistas aproximadas do conjunto de engrenagens de carbonatação das Figuras 3A e 3B; - A Figura 5 é uma ilustração esquemática da máquina de refrigerantes doméstica semiautomática nas Figuras 3A e 3B; - A Figura 6 é uma ilustração esquemática de uma funcionalidade de segurança de mecanismo de trava para a máquina de refrigerantes doméstica semiautomática nas Figuras 3A e 3B; e - As Figuras 7A e 7B são ilustrações esquemáticas de uma funcionalidade de segurança de mecanismo de trava alternativo para uma máquina de refrigerante em dois estados.

[018] Será apreciado que, para simplicidade e clareza de ilustração, os elementos mostrados nas figuras não necessariamente foram desenhados em escala. Por exemplo, as dimensões de alguns dos elementos podem ser exageradas em relação a outros elementos para maior clareza. Além disso, quando considerado apropriado, os numerais de referência podem ser repetidos entre as figuras para indicar elementos correspondentes ou análogos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[019] Na seguinte descrição detalhada, diversos detalhes específicos são estabelecidos para prover uma profunda compreensão da invenção. Entretanto, será entendido pelos técnicos no assunto que a presente invenção pode ser praticada sem estes detalhes específicos. Em outros casos, métodos, procedimentos e componentes bem conhecidos não foram descritos em detalhes para não ofuscar a presente invenção.

[020] Será apreciado que as garrafas de água padrão que podem ser utilizadas com máquinas da técnica anterior podem tipicamente ter bocas roscadas projetadas para facilitar o rosqueamento de uma tampa de garrafa. Na técnica anterior, as garrafas podem tipicamente ser fixadas a uma máquina de refrigerantes doméstica girando a garrafa diversas vezes para parafusar a boca roscada a um suporte na máquina. Os depositantes perceberam que, embora isto possa parecer seguro, esta é uma maneira estranha de fixar a garrafa.

[021] De acordo com uma realização preferida da presente invenção, uma garrafa de água pode ser fixada a uma máquina de refrigerantes através de um simples processo de “pistão e prensa”, sem precisar de nenhum movimento giratório, utilizando uma fixação dentada semelhante a uma flor.

[022] É feit a agora referência à Figura 1A, a qual ilustra um conjunto de cabeça de carbonatação 130 de acordo com uma realização preferida da presente invenção. O conjunto 130 pode compreender cabeças de carbonatação inferiores 135, válvula de escape 210, válvula de segurança 220, injetor de carbonatação 230, alavanca de inserção de garrafa 240 e fixação dentada 250. A fixação dentada 250 pode compreender dentes flexíveis 255 que podem ser fixáveis a uma garrafa. A válvula de escape 210 e a válvula de segurança 220 podem funcionar, de maneira geral, da mesma forma que na técnica anterior. Por exemplo, a válvula de escape 210 pode ser configurada para se abrir em 8 bar de pressão para indicar que a carbonatação em uma garrafa pode ter atingido os níveis recomendados; a válvula de segurança 220 pode ser configurada para se abrir a 11 bar de pressão.

[023] Como ilustrado na Figura 1B, à qual também é feita referência, em operação, um usuário pode inserir uma garrafa de água 170 posicionando-a primeiro em um ângulo tal que o injetor 230 se estenda para dentro da garrafa 170 enquanto a garrafa 170 entra em contato com o centro da fixação dentada 250 no lado inferior da cabeça de carbonatação inferior 135. Conforme será revelado abaixo, uma vez que a garrafa 170 está posicionada, ela pode ser travada no lugar ao pressionar contra a alavanca de inserção de garrafa 240, o que, por sua vez, pode fazer com que a fixação dentada 250 se fixe à garrafa 170 e, de maneira geral, crie uma vedação em sua abertura.

[024] É feit a agora referência também às Figuras 1C e 1D, as quais ilustram vistas em corte alternativas do conjunto 130 sem a garrafa 170 para produzir uma visão mais completa dos elementos do conjunto 130 que efetuam sua fixação. Conforme ilustrado em ambas as Figuras 1C e 1D, o conjunto 130 pode também compreender uma haste de articulação 260. A haste de articulação 260 pode se estender entre pontos de articulação 265 no conjunto 130. O ponto de articulação 265A pode ser fixado ao chassis do conjunto 130 e pode permanecer, de maneira geral, na mesma posição quando a alavanca 240 for empurrada para dentro pela garrafa 170. Portanto, será apreciado que, após a inserção da garrafa 170, a atitude da haste de articulação 260 pode mudar conforme o movimento do ponto de articulação 265B na direção geral da alavanca 240.

[025] O conjunto 130 pode também compreender um anel de constrição 268. O anel de constrição 268 pode ser de forma geralmente quadrada com um centro oco, e pode ser posicionado, de maneira geral, em paralelo à cabeça de carbonatação inferior 135. Conforme mostrado nas Figuras 1B e 1C, em um estado “aberto”, ao inserir a garrafa 170, o anel de constrição 268 pode ser posicionado logo abaixo da plataforma 135, assim, abrangendo as porções superiores dos dentes 255. Será apreciado que as Figuras 1 podem representar vistas em corte; o anel 268 pode constituir geralmente um anel ao redor dos dentes 255 e da boca da garrafa 170.

[026] Conforme discutido acima, será apreciado que, uma vez que o ponto de articulação 265B pode ser fixado ao anel 268, ele pode se mover geralmente na mesma direção que a alavanca de inserção 240. Portanto, quando a garrafa 170 puder ser pressionada contra a alavanca 240 na direção da Seta A (Figura 1C) por um usuário, o diferencial entre os pontos de articulação 265A e 265B pode abaixar o anel 268, assim, confinando a fixação dentada 250 para prender a garrafa 170 no lugar sob a plataforma 135.

[027] Será apreciado que a alavanca 240 pode ser posicionada para permitir que a garrafa 170 se encaixe confortavelmente contra a mesma quando inserida na fixação dentada 250. Isto pode reduzir o escorregamento durante o processo de inserção da garrafa 170 e pode, portanto, evitar a quebra eventual de peças do conjunto 130. De acordo com uma realização preferida da presente invenção, a alavanca 240 pode ser posicionada de modo que um espaço de não mais que 0,5 mm possa existir entre a alavanca 240 e a garrafa 170 quando a garrafa 170 for devidamente posicionada na fixação 250.

[028] O processo de fixação pode ser entendido ao comparar as Figuras 1C e 1D. Na Figura 1C, a haste de articulação 260 pode ser posicionada em um ângulo, e o anel 268 pode ser posicionado adjacente à cabeça de carbonatação inferior 135. Na Figura 1D, a haste de articulação 260 pode ser geralmente vertical e pode haver distância entre o anel 268 e a cabeça de carbonatação inferior 135. Uma vez que a haste de articulação 260 pode se mover na direção da Seta A a uma posição vertical conforme na Figura 1C, o anel 268 pode se mover para longe da cabeça de carbonatação inferior 135, assim, confinando os dentes 255. Será apreciado que os dentes flexíveis 255 podem compreender elementos de extremidade relativamente mais espessos para se prenderem abaixo da rosca superior da garrafa 170 para facilitar o processo de fixação à medida que o anel 268 é abaixado.

[029] Será apreciado que a abertura de uma garrafa típica 170 pode ser grande o suficiente para que um dente 255 possa acidentalmente ser inserido quando um usuário insere a garrafa 170. De acordo com uma realização preferida da presente invenção, o anel de centralização 269 pode se estender a partir da parte inferior do anel de constrição 268. O anel de centralização 269 pode compreender costelas 258 que podem ser posicionadas para guiar a garrafa 170 na área central da fixação dentada 250. As costelas de centralização 258 podem ser geralmente localizadas atrás dos espaços entre os dentes individuais 255 para evitar que a garrafa 170 fique presa em um dente 255 à medida que é inserida.

[030] É feit a agora referência à Figura 1E, a qual ilustra uma vista em corte de uma garrafa 170 presa pela fixação dentada 250. O dente 255A pode representar a posição de um dos dentes 255 quando a fixação dentada 250 puder ser engatada; por outro lado, o dente 255B pode representar a posição do mesmo dente 255 quando a fixação 250 não estiver engatada. A garrafa 170 pode compreender o anel de garrafa 171, roscas 172 e boca da garrafa 173. O anel da garrafa 171 pode representar um anel que se estende ao redor da boca de uma garrafa plástica típica. A vedação 259 pode representar um material flexível posicionado ao redor da abertura da garrafa 170.

[031] Conforme ilustrado na Figura 1E, quando a fixação dentada 250 for engatada, ela pode exercer uma força para cima a partir do anel de garrafa 171, assim, fazendo com que o lábio da garrafa 173 se estenda até a vedação 259. Será apreciado que a vedação 259 pode ser configurada para permitir acesso ao conteúdo da garrafa 170 a partir do conjunto 130 para os propósitos de carbonatação e subsequente ventilação do CO2 pressurizado. Portanto, quando confinada pelo anel de constrição 268, a fixação dentada 250 pode fixar e vedar a abertura da garrafa 170 contra a vedação 259, de modo que a garrafa 170 possa apenas ser ventilada através do conjunto 130. Conforme discutido acima neste documento, versões da técnica anterior do conjunto 130 podem tipicamente ter duas válvulas de liberação, cada uma configurada para se abrir sob diferentes circunstâncias. Por exemplo, a válvula de escape 210 (Figura 1A) pode ser configurada para se abrir quando o acúmulo de pressão dentro da garrafa 170 indicar que a pressão de carbonatação (tipicamente 8 bar) foi atingida. A válvula de segurança 220 pode ser configurada para se abrir como uma medida de segurança quando a pressão dentro da garrafa 170 exceder os níveis recomendados, por exemplo, 11 bar de pressão.

[032] Os depositantes perceberam que medidas de segurança adicionais podem ser necessárias para evitar o acúmulo de pressão em excesso durante um processo automatizado. De acordo com uma realização preferida da presente invenção, uma máquina de refrigerantes possuindo a fixação dentada 250 pode também compreender uma válvula de segurança de ação dupla normalmente aberta 270. É feita agora referência à Figura 2A, a qual ilustra uma válvula de segurança de ação dupla exemplar 270 em u estado normal aberto. Conforme é discutido em detalhes abaixo, o fato de que a válvula de segurança de ação dupla 270 pode ser aberta em seu estado normal (diferente das válvulas 210 e 220, que podem ser normalmente fechadas) pode prover um nível adicional de segurança para a operação da máquina de refrigerantes. A máquina de refrigerantes pode ser configurada para fechar a válvula de segurança 270 como parte do processo de carbonatação, e reabri-la quando o processo terminar.

[033] A válvula de segurança de ação dupla 270 pode compreender um pino de contato 275, gatilho 410, abertura 425, conduto 420 e molas 430 e 440. Em seu estado normal aberto, conforme mostrado na Figura 2A, a tensão da mola 430 pode servir para evitar que o gatilho 410 feche a abertura 420. Entretanto, quando, conforme descrito acima, o pino de contato 275 puder ser pressionado durante a carbonatação, tal como por um came definindo o processo de carbonatação, descrito em maiores detalhes abaixo, ele pode ser empurrado na válvula 270, assim, exercendo força suficiente sobre a mola 430 para permitir que o gatilho 410 se deslize em posição para fechar a abertura 425. Será apreciado que o conduto 420 pode representar tubos (não mostrados) que podem se conectar a um conjunto de cabeça de carbonatação 130. Portanto, uma vez que a válvula 270 pode ser normalmente aberta, mesmo quando conectada a uma garrafa 170, ela pode prover uma segurança adicional à operação da máquina 100 ao garantir que o conteúdo de uma garrafa fixada 170 sempre pode ser ventilado, a menos que o processo de carbonatação esteja expressamente ativo no momento.

[034] Após a conclusão do processo de carbonatação, o pino de contato 275 pode não ser mais pressionado. Portanto, nesse ponto, o pino de contato 275 pode não mais exercer força suficiente na mola 43 para impedir que ela mova o gatilho 410 para abrir a abertura 420, assim, retornando a válvula de segurança 270 a seu estado normalmente aberto.

[035] De acordo com uma realização preferida da presente invenção, a válvula de segurança 270 pode ser adicionalmente configurada para se abrir durante o processo de carbonatação propriamente dito se, por qualquer razão, a pressão na garrafa 170 exceder um limite predeterminado. Por exemplo, a mola 440 pode ser configurada de modo que, se a pressão dentro da garrafa 170 exceder 11 bar de pressão, o gatilho 410 possa ser movido para trás para abrir a abertura 425, ventilando, assim, a garrafa 170. Será apreciado que 11 bar de pressão podem ser suficientes para mover o gatilho 410 mesmo se o pino de contato 275 for pressionado por um came. Será ainda apreciado que a configuração revelada acima pode ser exemplar; a presente invenção pode incluir outras configurações adequadas conforme pode ser necessário para implementações específicas.

[036] É feit a agora referência à Figura 2B, a qual ilustra uma realização alternativa da válvula de segurança de ação dupla 270, conhecida neste documento como válvula de segurança de ação dupla 270’. A válvula de segurança de ação dupla 270’ pode compreender um pino de contato 275’, gatilho 410’, abertura 425’, conduto 420’ e mola 415’ . Em modo operativo, conforme descrito acima, durante a carbonatação, o pino 275’ pode exercer pressão sobre a mola 415, a qual pode empurrar o gatilho 410 para fechar a abertura 425’ . Será apreciado que a mola 415 pode também ser configurada em uma pressão predeterminada, de modo que, quando a abertura 425’ for fechada e quando o acúmulo de pressão dentro da garrafa 170 exceder limites predeterminados (tipicamente 11 bar), a mola 415 possa liberar o gatilho 410’ e, portanto, reabrir a abertura 425’ para permitir a ventilação do gás em excesso.

[037] O depositante percebeu que a fixação dentada da presente invenção pode ser utilizada em uma máquina de refrigerantes manualmente operada ou em uma máquina de refrigerantes automatizada.

[038] Será apreciado que, para prover operação automatizada, uma máquina de refrigerantes doméstica deve compreender meios para receber entrada elétrica através, por exemplo, de uma conexão com a rede elétrica ou uma bateria. Compreensivelmente, a introdução da eletricidade em qualquer máquina não é livre de riscos. Portanto, diferente de uma máquina de refrigerantes doméstica operada manualmente, uma versão automatizada pode precisar de dispositivos de proteção para evitar danos causados pela eletricidade. Entretanto, será também apreciado que, além da exposição a danos diretos causados pela eletricidade, a adição de um componente elétrico ao processo de carbonatação pode somar indiretamente aos riscos de se usar CO2 pressurizado. Se, por qualquer razão, houver interrupção de energia enquanto o tanque de CO2 estiver aberto, pode haver exposição considerável a explosão devido ao processo de carbonatação continuar além de níveis seguros de pressão. Por exemplo, no sistema da técnica anterior revelado no documento EP 1351758, se a energia for cortada enquanto o conjunto de came estiver em posição para abrir mecanicamente o tanque de CO2, a pressão em excesso pode se acumular na máquina de refrigerantes com resultados indesejáveis.

[039] Portanto, o Depositante percebeu que uma máquina de refrigerante caseira automatizada pode precisar de um ou mais dispositivos de proteção adicionais para garantir que o suprimento de CO2 pressurizado possa ser interrompido no caso de uma queda de energia elétrica durante a operação. É feita agora referência às Figuras 3A e 3B, as quais ilustram dois estados de uma máquina de refrigerantes doméstica semiautomática inovadora 100, projetada e operativa de acordo com uma realização preferida da presente invenção; A Figura 3A ilustra uma máquina 100 com uma garrafa de água fixada 170; enquanto que a Figura 3B ilustra a máquina 100 em um ponto durante o processo de fixar a garrafa 170. A máquina de refrigerantes doméstica semiautomática 100 pode compreender o conjunto de cabeça de carbonatação 130, o tanque de CO2 140, e o conjunto de engrenagens de carbonatação 150. O conjunto de cabeça de carbonatação 130 pode funcionar de maneira geralmente similar ao conjunto revelado no documento US 7,975,988. Entretanto, o conjunto 130 pode também compreender características/funcionalidades adicionais conforme pode ser revelado abaixo.

[040] Para operar a máquina de refrigerantes doméstica 100, um usuário pode primeiro fixar manualmente a garrafa de água 170 ao encaixá-la em um ângulo ao conjunto de cabeça de carbonatação 130 conforme mostrado na Figura 1B. Um processo de carbonatação pode, então, ser iniciado através de um conjunto de um ou mais controles (não mostrados). O conjunto de controle pode compreender um controle para iniciar a carbonatação; um ou mais controles adicionais podem ser configurados para facilitar a seleção de um nível desejado de carbonização (isto é, “fraca/baixa”, “regular/média”, “forte/alta”). A presente invenção pode incluir quaisquer controles adequados conforme conhecidos na técnica, incluindo, por exemplo, chaves, botões de pressão, seletores, etc.

[041] É feit a agora referência à Figura 4A, que ilustra o conjunto de engrenagens de carbonatação 150 conforme pode ser posicionado dentro de uma máquina de refrigerantes doméstica exemplar 100. O conjunto de engrenagens de carbonatação 150 pode compreender um motor 310, engrenagens interligadas 320, came de carbonatação 325 e alavanca de carbonatação 330. O motor 310 pode ser configurado para operar as engrenagens interligadas 320, as quais, por sua vez, podem pressionar a alavanca de carbonatação 330. Será apreciado que a disposição das engrenagens interligadas 320 pode ser exemplar; qualquer disposição adequada, conforme conhecida na técnica, para gerar a força necessária para pressionar a alavanca 330 pode ser incluída na presente invenção. A alavanca de carbonatação 330 pode ser configurada de modo que, quando pressionada, possa abrir uma válvula de liberação no tanque 140 (Figura 3A) para liberar CO2 nos tubos (não mostrado) que possam introduzi-lo na garrafa 170 através do injetor de carbonatação 230 (Figura 1A).

[042] É feit a agora referência também à Figura 4B, que ilustra uma vista aproximada de um came de carbonatação exemplar 325. O came de carbonatação 325 pode ser, por exemplo, uma área elevada em uma das engrenagens interligadas 320. Será apreciado, entretanto, que qualquer came adequado pode ser incluído na presente invenção. A válvula de segurança de ação dupla 270 pode compreender o pino de contato 275 e pode ser posicionada em proximidade ao came de carbonatação 325. O conjunto 150 pode ser configurado de modo que, quando não estiver em uso, o pino de contato 275 possa não estar em contato direto com o came 325. Entretanto, quando o conjunto 150 deve ser ativado como parte do processo de carbonatação, o motor 310 pode girar as engrenagens interligadas 320, assim, colocando o came 325 em contato direto com o pino de contato 275, empurrando de maneira eficaz o pino de contato 275 na direção da Seta B. Um ou mais sensores (não mostrados) podem ser posicionados em uma ou mais extremidades do came 325 para detectar quando o pino de contato 275 faz contato com o came 325. Será apreciado que quaisquer sensores adequados, tal como conhecidos na técnica, podem ser incluídos na presente invenção. Por exemplo, a invenção pode incluir sensores ópticos, de proximidade, e/ou mecânicos.

[043] Será apreciado que o motor 310 pode girar as engrenagens 320 de modo que o came 325 possa estar em contato com o pino de contato 275 e a alavanca 330 pode ser abaixada em direção ao tanque 140 para liberar CO2 para introdução no conjunto 130. De acordo com uma realização preferida da presente invenção, durante o processo de carbonatação, o motor 310 pode girar as engrenagens 320 para a frente e para trás uma ou mais vezes, para, assim, abaixar e elevar a alavanca 330 para liberar rajadas de CO2 do tanque 140. Será apreciado que o(s) sensor(es) no came 325 podem sinalizar quando o pino de contato 275 está próximo de uma borda do came 325, em cujo ponto o motor 310 pode inverter a direção conforme as Setas C (Figura 4B), assim mantendo de maneira eficaz o contato entre o pino de contato 275 e o came 325 durante o processo de carbonatação. Após a conclusão do processo de carbonatação, o motor 310 pode girar as engrenagens 320 para elevar a alavanca 330 e interromper o contato entre o pino de contato 275 e o came 325.

[044] Será, entretanto, apreciado que a máquina de refrigerantes pode ser configurada para usar mais de um tipo de tanque de gás 140. Por exemplo, alguns tanques 140 podem ter pinos de ativação que exigem 30 newtons de força para abrir, enquanto que outros tanques 140 podem ter pinos de ativação que exigem tanto quanto 150 newtons. Os depositantes perceberam que pode não ser possível configurar um mecanismo de mola para a alavanca 330 que possa ser adequado para cada nível possível de pressão necessária para abrir o tanque 140. Tal funcionalidade pode interferir com a operação normal da máquina 100 onde a alavanca de carbonatação 330 deve ser aplicada com força suficiente para pressionar o pino de ativação do tanque 140. Portanto, de acordo com uma realização preferida da presente invenção, o mecanismo de mola pode ser configurado para ceder sob pressões mais altas, tal como quando a força provida pelo pino de ativação puder ser 30 newtons ou mais.

[045] Conforme discutido acima, pode ser possível que uma queda de energia ocorra durante o processo de carbonatação, enquanto a alavanca de carbonatação 330 (Figura 4A) estiver pressionada. De acordo com outra realização preferida da presente invenção, a alavanca de carbonatação 330 pode também ser configurada com um mecanismo de mola que pode alavancar a pressão necessária para abrir o tanque 140. Será apreciado que os tanques 140 podem ser tipicamente abertos ao pressionar um pino de ativação. Como uma medida de segurança, pode ser tipicamente necessária uma pressão significativa para pressionar o pino de ativação para abrir o tanque 140. O mecanismo de mola na alavanca 330 pode ser configurado de modo que, no caso de uma queda de energia quando a alavanca 330 é pressionada para abrir o tanque 140, a pressão naturalmente retornada pelo pino de ativação possa ser significativa o suficiente para superar a pressão inercial da alavanca 330 quando não for mais acionada pelo motor 310.

[046] Será apreciado que as características e as funcionalidades reveladas acima podem precisar de uma unidade de processador/controlador com entrada elétrica. É feita agora referência à Figura 5, que ilustra uma arquitetura exemplar para integrar tal unidade dentro de uma máquina de refrigerantes doméstica 100. A arquitetura 500 pode compreender características mecânicas, tal como o conjunto de cabeça de carbonatação 130, o conjunto de engrenagens de carbonatação 150, e a fixação dentada 250 para introduzir CO2 do tanque 140 à garrafa 170 para produzir água carbonatada. A arquitetura 500 pode também compreender uma unidade de controlador 510 para automatizar e controlar o processo de carbonatação. A unidade de controlador 510 pode ser qualquer dispositivo adequado, tal como conhecido na técnica, que possa ser geralmente capaz de prover a funcionalidade relevante conforme revelada neste documento.

[047] A unidade de controlador 510 pode receber entrada de um ou mais sensores, por exemplo, o sensor de presença da garrafa 515, o sensor de garrafa cheia/vazia 520, o sensor de atitude 525, o sensor de tamanho de garrafa 530 e/ou sensor de CO2 disponível 560. O sensor 515 pode indicar se uma garrafa 170 foi ou não inserida adequadamente e fixada pela fixação dentada 250. O sensor 520 pode indicar se uma garrafa 170 está cheia ou não. O sensor 525 pode indicar se a máquina de refrigerantes doméstica 100 está posicionada de maneira vertical. O sensor 530 pode indicar o tamanho da garrafa 170, por exemplo, meio litro ou um litro. O sensor de CO2 disponível 560 pode indicar se há CO2 no tanque. Será apreciado que os sensores 515, 520, 525, 530 e 560 sejam implementados utilizando qualquer sensor adequado, tal como conhecidos na técnica.

[048] Será apreciado que, com base na entrada destes sensores, a unidade 510 pode abortar ou ajustar um processo de carbonatação. Por exemplo, se o sensor 515 não puder detectar a garrafa 170, a unidade de controlador 510 pode abortar o processo. A unidade de controlador 510 pode também abortar o processo quando o sensor 525 indicar que a garrafa doméstica 170 não está posicionada de maneira vertical. A carbonatação em tais circunstâncias pode ser afetada adversamente pela gravidade. Além disso, a remoção de uma garrafa recém-carbonatada 170 de uma posição não vertical pode ser potencialmente perigosa e em qualquer caso, certamente causaria derramamento indesejável.

[049] De acordo com outra realização preferida da presente invenção, a máquina de refrigerantes doméstica 100 pode ser configurada com o capacitor 550 para armazenar uma carga elétrica durante a operação da máquina 100. Se uma queda de energia ocorrer durante o processo de carbonatação, a unidade 510 pode instruir o motor 310 a girar as engrenagens 320 de maneira a abrir a válvula de segurança de ação dupla 270 e elevar a alavanca 330 da conexão com o tanque 140. A carga armazenada pode prover energia suficiente para o motor 310 executar as instruções.

[050] A unidade de controlador 510 pode também usar a entrada do sensor 530 para ajustar o processo de acordo com o tamanho da garrafa 17 0. Será apreciado que a presente invenção pode incluir outros sensores também. Por exemplo, conforme discutido acima, um ou mais sensores podem ser utilizados para garantir que o êmbolo 275 possa estar em contato com o came 325 durante o processo de carbonatação. Será apreciado da mesma forma que a presente invenção pode ser configurada sem alguns ou todos os sensores discutidos neste documento.

[051] Conforme discutido acima, a máquina de refrigerantes doméstica 100 pode ser configurada para prover uma variedade de opções de carbonatação dependendo das preferências de seus usuários. Tais preferências podem ser indicadas através de chaves de nível de soda 540 e/ou da interface de usuário LCD 590. Será apreciado que quaisquer outros controles adequados para indicar preferências e/ou iniciar o processo de carbonatação podem também ser incluídos na presente invenção. O controlador 510 pode ser configurado para continuar o processo de carbonatação até que a água na garrafa de água 160 seja suficientemente carbonatada de acordo com as preferências selecionadas pelo usuário.

[052] Portanto, a unidade de controlador 510 pode prover uma variedade de instruções para o motor 310 com base nas preferências selecionadas pelo usuário. Por exemplo, a máquina de refrigerantes doméstica 100 pode ser configurada para prover carbonização “fraca” com três rajadas temporizadas de CO2; carbonização média com quatro rajadas de CO2; e carbonização forte com cinco rajadas de CO2. Portanto, se um usuário selecionar “média”, a unidade 510 pode instruir o motor 310 a girar as engrenagens interligadas 320 de modo que a alavanca 330 possa ser pressionada quatro vezes. Será apreciado que o número de rajadas listadas acima para cada força de carbonização pode ser exemplar; a invenção pode ser configurada para prover uma força solicitada de acordo com qualquer combinação adequada de número/duração/intervalo de rajadas.

[053] De acordo com outra realização preferida da presente invenção, a máquina de refrigerantes doméstica 100 pode ser configurada com um mecanismo de watchdog 580 posicionado entre a entrada de energia 599 e a fonte de alimentação 570. O mecanismo de watchdog 580 pode ser configurado para monitorar a duração de tempo em que o processo de carbonatação está sendo executado. No caso da temporização do processo de carbonatação exceder um limiar, o mecanismo de watchdog 580 pode cortar a entrada da entrada de energia 599. Por exemplo, a máquina de refrigerantes doméstica 100 pode ser configurada para prover um máximo de 30 segundos de carbonatação sob a suposição de que qualquer valor mais alto poderia resultar em condições inseguras. No caso do uso contínuo ocorrer por mais do que um limiar configurável, tal como 30 segundos, pode ser suposto que um caso “desgovernado” pode estar ocorrendo. Portanto, o mecanismo de watchdog 580 pode desligar o processo de forma brutal, cortando a entrada de eletricidade.

[054] Será apreciado que, após a carbonatação, o conteúdo da garrafa de água 170 pode estar sob pressão significativa. Será, portanto, apreciado que uma abertura imediata da vedação formada pela fixação dentada 250 e a garrafa de água 170 pode criar um “efeito foguete” quando a garrafa 170 for removida da máquina 100. Entretanto, conforme revelado acima, a válvula de segurança de ação dupla 270 pode reverter a um estado normal aberto sempre que a carbonatação não estiver em processo. Assim, a garrafa 170 pode ser pelo menos parcialmente ventilada antes de sua remoção para mitigar o efeito “foguete”.

[055] É feit a agora referência à Figura 6, a qual ilustra uma funcionalidade de segurança adicional para evitar que tal “efeito foguete” ocorra. De acordo com uma realização preferida da presente invenção, a válvula de segurança 220 pode ser alavancada para prover um mecanismo de trava, para evitar a liberação da garrafa 170 durante um processo de carbonatação ativa. A Figura 6 ilustra um came inovador 600 compreendendo uma área de contato rebaixada 605. A área de contato rebaixada 605 pode ser coberta por uma mola plana 610 que, juntas, podem prover um batente mecânico para o movimento da garrafa 170. Conforme mostrado na Figura 6, quando o pino de ativação 280 estiver em contato com o came 600 durante o processo de carbonatação, a mola plana 610 pode ser pressionada conforme ilustrado pela mola plana 610A. A mola plana 610B pode indicar o estado normal da mola plana 610, quando o processo de carbonatação estiver finalizado e não houver nenhuma pressão na garrafa 170. Será apreciado que, conforme ilustrado pela comparação da Figura 1B, o came 600 pode ser geralmente estático quando a garrafa 170 for liberada, enquanto que a válvula 220 pode geralmente gerar para fora com “a garrafa 170. Portanto, se o pino de ativação 280 estiver alojado na área de contato rebaixada 280, ele pode evitar tal movimento, essencialmente travando a garrafa 170 no lugar enquanto a carbonatação estiver em processo e houver pressão na garrafa 170.

[056] Será apreciado que a presente invenção pode incluir outros tais mecanismos de travamento para outras máquinas de refrigerantes domésticas que possam ou não ser configuradas com a válvula de segurança 220 (Figura 2). Por exemplo, máquinas de refrigerantes domésticas não automatizadas mecânicas podem não precisar de um came 600 e uma mola 610 inovadores, mas podem ainda ser configuradas com a fixação dentada 250. Para tais máquinas, qualquer mecanismo de travamento adequado, tal como conhecido na técnica, pode ser utilizado para evitar que um usuário libere a garrafa 170 enquanto simultaneamente inicia a carbonatação. De acordo com uma realização preferida da presente invenção, as máquinas de refrigerantes domésticas mecânicas podem ser configuradas com uma trava de segurança que pode ser engatada assim que a garrafa 170 é apertada pelo fecho dentado 250. Para liberar a garrafa 170, o usuário pode primeiro ter de expressamente destravar a trava de segurança, assim, permitindo pelo menos a liberação parcial de CO2 acumulado antes da liberação da garrafa e efetivamente evitando o efeito foguete.

[057] É feit a agora referência às Figuras 7A e 7B, que ilustram um mecanismo de trava exemplar para uma máquina não automatizada. Nesta realização, o batente mecânico pode ser uma costela 601 formada em uma alavanca 610 da máquina. A costela 601 pode ter formato de cotovelo, com uma porção relativamente vertical 602, uma porção relativamente horizontal 604 e um ponto de cotovelo 606. Além disso, esta realização pode compreender uma fixação dentada, denotada por um anel de constrição 668, uma haste de articulação 614 e um conjunto com uma extensão que pode se mover em relação à costela 601.

[058] Em um estado travado, mostrado na Figura 7A, a alavanca 610 pode ser abaixada em relação a um invólucro 620. Nesta posição, a garrafa 170 pode ser engatada pela fixação dentada e assim, pode estar na posição vertical. O anel de constrição 668 pode, assim, ser horizontal e, assim, a extensão 612, que pode ser perpendicular ao anel de constrição 668, pode ser vertical. A alavanca 610 pode estar localizada de modo que a extensão 612 possa se estender além da porção de costela 602. Uma vez que a porção de costela 602 pode sair da alavanca 610, a porção de costela 602 pode evitar que a extensão 612 gire e, assim, pode evitar que um usuário remova a garrafa 170 da fixação dentada que é confinada pelo anel de constrição 668.

[059] Quando a alavanca 610 puder ser elevada, conforme mostrado na Figura 7B, ela pode elevar a costela 601 em relação à extensão 612. A porção de costela vertical 602 pode ser elevada de modo que a ponta da extensão 612 possa passar do ponto de cotovelo 606. Como resultado, a ponta da extensão 612 pode não ser mais confinada pela porção de costela vertical 602. Neste estado, a garrafa presa pela fixação dentada pode ser girada e, assim, a costela de constrição 668 é mostrada tanto em um estado vertical quanto um estado girado.

[060] Assim, nesta realização, apenas uma vez que a alavanca 610 puder ser elevada, tal como pode acontecer após a carbonatação, a garrafa pode ser removida da fixação dentada. A costela 601 pode prover um batente mecânico para a rotação da garrafa. Desta maneira, a remoção da garrafa após a carbonatação pode ocorrer após poucos segundos após a carbonatação terminar, o que pode permitir que gases em excesso suficientes escapem para evitar o efeito foguete.

[061] Salvo indicação especificamente em contrário, conforme é aparente a partir das discussões acima, é apreciado que, em todo o relatório descritivo, as discussões que utilizem termos como “processamento”, “computação”, “cálculo”, “determinação”, ou semelhantes, referem-se à ação e/ou aos processos de um computador, sistema de computador, ou dispositivo de computação eletrônico similar que manipule e/ou transforme dados representados como quantidades físicas, tal como eletrônicas, dentro dos registradores do sistema de computação e/ou memórias em outros dados similarmente representados como quantidades físicas dentro das memórias do sistema de computação, registradores ou outro dispositivo de armazenamento, transmissão ou exibição de informações.

[062] As realizações da presente invenção podem incluir um aparelho para realizar as operações neste documento. Este aparelho pode ser especialmente construído para os propósitos desejados, ou pode compreender um computador de propósito geral seletivamente ativado ou reconfigurado por um programa de computador armazenado no computador. Tal programa de computador pode ser armazenado em um meio de armazenamento legível por computador, tais como, entre outros, qualquer tipo de disco, incluindo disquetes, discos ópticos, discos opto-magnéticos, memórias somente de leitura (ROMs), memórias somente de leitura de disco compacto (CD-ROMs), memórias de acesso aleatório (RAMs), memórias somente de leitura eletricamente programáveis (EPROMs), memórias somente de leitura eletricamente apagáveis e programáveis (EEPROMs), cartões magnéticos ou ópticos, memória Flash, ou qualquer outro tipo de mídia adequada para armazenar instruções eletrônicas e capaz de ser acoplada a um barramento do sistema do computador.

[063] Embora certas características da invenção tenham sido ilustradas e descritas neste documento, muitas modificações, substituições, alterações e equivalentes ocorrerão agora aos técnicos no assunto. Portanto, deve ser entendido que as reivindicações apensas se destinam a abranger todas tais modificações e mudanças conforme se enquadrarem dentro do verdadeiro espírito da invenção.

Claims (7)

1. CONJUNTO DE CABEÇA DE CARBONATAÇÃO (130), compreendendo um chassi, uma plataforma (135), uma válvula de escape (210), uma válvula de segurança (220), um injetor de carbonatação (230), uma alavanca de inserção de garrafa (240) e uma fixação dentada (250) para fixar uma garrafa de refrigerante (170) a uma máquina de carbonatação para uso doméstico, sendo a fixação dentada caracterizada por compreender: dentes para fixar a dita garrafa na dita máquina de carbonatação; o conjunto compreendendo adicionalmente: uma haste de articulação (260) que se estende entre um primeiro e segundo pontos de articulação (265A, 256B) no conjunto (130), em que a primeira haste de articulação (265A) é fixado ao chassis para permanecer na mesma posição quando a alavanca de inserção de garrafa (240) for empurrada para dentro pela garrafa (170), e em que a atitude da segunda haste de articulação (260B) se move na direção da alavanca de inserção de garrafa (240) após a inserção da garrafa (170); um anel de constrição (268) posicionado em paralelo à plataforma (135) disposto de forma que em um estado "aberto", ao inserir uma garrafa (170), o anel de constrição (268) é posicionado logo abaixo da plataforma (135) englobando porções superiores de dentes (255), e quando uma garrafa (170) é pressionada contra a alavanca (240), o diferencial entre a primeira e a segunda hastes de articulação (265A, 265B) abaixa o anel de constrição (268), restringindo assim a fixação dentada (250) para segurar a garrafa (170) no lugar por baixo da plataforma (135); e um mecanismo de travamento para travar a dita garrafa à dita máquina pelo menos durante a carbonatação.

2. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender uma vedação flexível (259) para facilitar um ambiente de carbonatação fechado e em que o dito anel de constrição confina a dita pluralidade de dentes sob uma extensão anelar da dita garrafa, elevando, assim, a dita garrafa em direção à dita vedação para fixar a dita garrafa à dita vedação flexível.

3. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito mecanismo de trava ser um batente mecânico.

4. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo dito batente mecânico ser uma área rebaixada (605) em um came (600) da dita máquina de carbonatação, a dita área rebaixada recebendo um pino ativador (280) conectado à dita fixação dentada durante a dita carbonatação.

5. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo dito batente mecânico ser uma costela (601) de uma alavanca (610) que impede que uma extensão da dita fixação dentada se incline durante a dita carbonatação.

6. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela dita extensão anelar estar ao redor de uma boca da dita garrafa.

7. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito anel de constrição compreender costelas de centralização (258) para guiar a dita garrafa para a dita fixação dentada durante a inserção.

Images