BR112019014570B1

BR112019014570B1 - Máquina de carbonatação, mecanismo de operação de válvula pneumática para uma máquina de carbonatação, e método de operação de uma máquina de carbonatação por um controlador da máquina

Info

Publication number: BR112019014570B1
Application number: BR112019014570-2A
Authority: BR
Inventors: Alon Waisman
Original assignee: Sodastream Industries Ltd
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2022-10-04
Also published as: WO2018134809A1; RU2724363C1; AU2017394249A1; EP3571152B1; JP6963622B2; EP3571152A1; ES2963230T3; US20180200682A1; BR112019014570A2; IL267712B1; DK3571152T3; AR109642A1; KR102483789B1; CA3049841A1; US10307718B2; HUE064423T2; KR20190103348A; IL267712B2; JP2020506039A; HRP20231480T1

Abstract

Trata-se de uma máquina de carbonatação que inclui uma câmara pneumática com uma parede móvel. A parede move-se para fora para pressionar um pino de uma válvula de liberação de gás de um recipiente de gás que é mantido em um retentor de recipiente da máquina quando a pressão de ar na câmara é aumentada. Uma válvula de liberação de ar é fechada para reter o ar na câmara. Uma bomba de ar é operável para bombear ar do ambiente para a câmara, de modo a aumentar a pressão do ar na câmara. Um controlador é configurado para fechar a válvula de liberação de ar e operar a bomba de ar para aumentar a pressão de ar na câmara para mover a parede móvel para abrir a válvula de liberação de gás do recipiente para causar liberação de gás do recipiente para carbonatar líquido, e para abrir a válvula de liberação de ar para permitir que a válvula de liberação de gás feche.

Description

CAMPO DE INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a máquinas de carbonatação. Mais particularmente, a presente invenção se refere a uma válvula pneumaticamente operada para uma máquina de carbonatação.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Uma máquina de carbonatação é projetada para introduzir um gás pressurizado, tipicamente dióxido de carbono, em um líquido, tipicamente água. Por exemplo, uma garrafa de água removível pode ser fixada à máquina de modo que uma vedação seja formada entre a abertura da garrafa e a máquina. A vedação evita que o gás escape da garrafa para a atmosfera ambiente, à medida que o gás pressurizado é introduzido na garrafa.

[003] O gás pressurizado pode ser armazenado em um recipiente até que seja liberado. Por exemplo, o gás pode ser armazenado no recipiente como um líquido. Uma válvula do recipiente pode ser aberta para liberar o gás do recipiente. Um sistema de condutos pode, então, conduzir o gás pressurizado liberado do recipiente para um bocal que introduz o gás na garrafa de líquido.

[004] Por exemplo, uma válvula pode liberar o gás do recipiente quando um êmbolo de válvula é pressionado para dentro. Uma máquina de carbonatação pode incluir um mecanismo manual ou eletricamente operado para operar a válvula para liberar gás do recipiente.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] É assim fornecida, de acordo com uma modalidade da presente invenção, uma máquina de carbonatação que inclui: uma câmara pneumática com uma parede móvel, em que a parede móvel é configurada para se mover para fora para fazer com que um pino de uma válvula de liberação de gás de um recipiente de gás que é mantido em um retentor de recipiente da máquina a ser pressionado quando a pressão do ar na câmara é aumentada; uma válvula de liberação de ar que pode ser fechada para reter o ar na câmara; uma bomba de ar que é operável para bombear ar de uma atmosfera ambiente para a câmara, de modo a aumentar a pressão de ar na câmara; e um controlador que é configurado para fechar a válvula de liberação de ar e operar a bomba de ar para aumentar a pressão de ar na câmara para mover a parede móvel para abrir a válvula de liberação de gás do recipiente para causar liberação de gás do recipiente para carbonatar um líquido e abrir a válvula de liberação de ar para permitir que a válvula de liberação de gás se feche.

[006] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, a máquina de carbonatação inclui um êmbolo que é configurado para ser empurrado distalmente pelo movimento para fora da parede móvel para pressionar o pino.

[007] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, o controlador é configurado para parar a operação da bomba de ar quando a válvula de liberação de ar é aberta.

[008] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, o controlador é configurado para abrir a válvula de liberação de ar quando um nível de carbonatação do líquido atinge um nível de carbonatação selecionado.

[009] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, a obtenção do nível de carbonatação selecionado é indicada por um período de tempo durante o qual a válvula de liberação de gás é aberta.

[0010] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, o controlador é configurado para abrir a válvula de liberação de ar após um intervalo predeterminado depois da abertura da válvula de liberação de gás.

[0011] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, o controlador é configurado para repetir as operações de fazer com que a válvula de liberação de gás se abra e abra a válvula de liberação de ar de acordo com um esquema de carbonatação programado.

[0012] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, a válvula de liberação de ar inclui uma válvula solenoide que está normalmente aberta.

[0013] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, a máquina de carbonatação inclui um sensor de inclinação, em que o controlador é configurado para fechar a válvula de liberação de ar ou operar a bomba de ar apenas quando um ângulo de inclinação detectado não excede um ângulo de inclinação limiar.

[0014] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, a parede móvel inclui um pistão.

[0015] É ainda fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um mecanismo de operação de válvula pneumática para uma máquina de carbonatação, em que o mecanismo inclui: uma câmara pneumática com uma parede móvel, em que a parede móvel é configurada para se mover para fora quando a pressão de ar na câmara é aumentada; uma válvula de liberação de ar que pode ser fechada para reter o ar na câmara; e uma bomba de ar que funciona para bombear ar de uma atmosfera ambiente para dentro da câmara de modo a aumentar a pressão de ar na câmara quando a válvula de liberação de ar está fechada, em que a parede móvel é configurada para fazer com que uma válvula de liberação de gás de um recipiente de gás se abra quando a parede móvel é movida para fora, em que o gás liberado é conduzido para um líquido que deve ser carbonatado pelo gás.

[0016] Além disso, de acordo com uma modalidade do presente invento, o mecanismo inclui um êmbolo que é configurado para ser empurrado distalmente pelo movimento para fora da parede móvel, em que uma extremidade distal do êmbolo é configurada para pressionar um pino da válvula de liberação de gás para abrir a válvula de liberação de gás quando o êmbolo for empurrado distalmente.

[0017] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, a válvula de liberação de ar inclui uma válvula solenoide que está normalmente aberta.

[0018] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, a parede móvel inclui um pistão.

[0019] É ainda fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um método de operação de uma máquina de carbonatação por um controlador da máquina, em que o método inclui: fechar uma válvula de liberação de ar para impedir a liberação de ar de uma câmara pneumática da máquina; operar uma bomba de ar para bombear ar de uma atmosfera ambiente para dentro da câmara, de modo a aumentar a pressão de ar na câmara, de modo a mover uma parede móvel da câmara para fora, para fazer com que uma válvula de liberação de gás de um recipiente de gás que está presa à máquina se abra de modo a liberar gás do recipiente, em que o gás liberado é conduzido para um líquido de modo a carbonatar o líquido; após a conclusão de um intervalo de tempo predeterminado depois da abertura da válvula de liberação de gás, abrir a válvula de liberação de ar para liberar ar da câmara para permitir que a válvula de liberação de gás se feche.

[0020] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, o método inclui a operação de parada da bomba de ar após o intervalo de tempo predeterminado.

[0021] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, o intervalo de tempo predeterminado corresponde a um nível de carbonatação selecionado.

[0022] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, o intervalo de tempo predeterminado inclui um comprimento de um pulso de carbonatação de liberação de gás do recipiente.

[0023] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, o método inclui a aplicação repetida de pulsos de carbonatação.

[0024] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, a aplicação repetida de pulsos de carbonatação termina quando uma sequência dos pulsos de carbonatação aplicados corresponde a um nível de carbonatação selecionado.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0025] Para que a presente invenção seja mais bem compreendida e para que as suas aplicações práticas sejam apreciadas, as figuras seguintes são fornecidas e referenciadas a seguir. Deve notar-se que as figuras estão dadas apenas como exemplos e de modo algum limitam o escopo da invenção. Componentes similares são indicados por números de referência similares.

[0026] A Figura 1 ilustra esquematicamente os componentes de uma máquina de carbonatação com uma válvula pneumaticamente operada, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0027] A Figura 2A ilustra esquematicamente uma vista em corte da máquina de carbonatação mostrada na Figura 1 com um mecanismo de operação de válvula pneumática, que faz com que o gás seja liberado de um recipiente.

[0028] A Figura 2B ilustra esquematicamente uma vista em corte da máquina de carbonatação mostrada na Figura 2A com o mecanismo de operação de válvula pneumática permitindo que uma válvula de liberação de gás do recipiente se feche.

[0029] A Figura 3 ilustra esquematicamente a operação de um mecanismo de operação de válvula pneumática da máquina de carbonatação mostrada na Figura 1.

[0030] A Figura 4 é um fluxograma que descreve um método para o funcionamento pneumático de uma máquina de carbonatação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0031] A Figura 5 é um fluxograma que descreve um método para operação pneumática de uma máquina de carbonatação com múltiplos pulsos de carbonatação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0032] Na descrição detalhada a seguir, inúmeros detalhes específicos são apresentados a fim de fornecer um entendimento completo da invenção. Contudo, será entendido pelos versados na técnica que a invenção pode ser praticada sem esses detalhes específicos. Em outros casos, métodos, procedimentos, componentes, módulos, unidades e/ou circuitos bem conhecidos não foram descritos em detalhes de modo a não obscurecer a invenção.

[0033] Embora as modalidades da invenção não sejam limitadas nesse aspecto, discussões que usam termos como, por exemplo, “processamento”, “computação”, “cálculo”, “determinação”, “estabelecimento”, “análise”, “verificação” ou similares, pode se referir a operação (ou operações) e/ou processo (ou processos) de um computador, plataforma de computação, sistema de computação ou outro dispositivo de computação eletrônica, que manipula e/ou transforma dados representados como quantidades de dados físicos (por exemplo, eletrônicos) nos registros e/ou memórias do computador em outros dados representados de forma similar como quantidades físicas nos registros e/ou memórias do computador ou outras informações não transitórias (por exemplo, uma memória) que podem armazenar instruções para executar operações e/ou processos. Embora as modalidades da invenção não sejam limitadas nesse aspecto, os termos “pluralidade” e “uma pluralidade” como aqui usados podem incluir, por exemplo, “múltiplos” ou “dois ou mais”. Os termos “pluralidade” ou “uma pluralidade” podem ser usados ao longo do relatório descritivo para descrever dois ou mais componentes, dispositivos, elementos, unidades, parâmetros ou similares. A menos que explicitamente declarado, as modalidades do método aqui descritas não são limitadas a uma ordem ou sequência particular. Adicionalmente, algumas das modalidades do método descritas ou seus elementos podem ocorrer ou ser realizadas simultaneamente, no mesmo ponto no tempo, ou concorrentemente. Salvo indicação em contrário, a conjunção “ou” conforme aqui usada deve ser entendida como inclusiva (qualquer ou todas as opções declaradas).

[0034] De acordo com uma modalidade da presente invenção, uma máquina de carbonatação operada eletricamente inclui um mecanismo pneumático para liberar gás pressurizado de um recipiente de gás. O gás que é liberado do recipiente pode fluir para uma cabeça de carbonatação. Na cabeça de carbonatação, o gás pode ser infundido no conteúdo líquido de uma garrafa que é retida na cabeça de carbonatação, de modo a carbonatar o conteúdo líquido.

[0035] Embora a carbonatação se refira tipicamente à infusão de água ou outro líquido com dióxido de carbono pressurizado, dispositivos de e métodos carbonatação como aqui descritos devem ser entendidos como incluindo a infusão de água ou outro líquido com dióxido de carbono ou outro gás.

[0036] O mecanismo pneumático inclui uma câmara pneumática com uma parede que se pode mover para fora quando a pressão do ar no interior da câmara aumentada. Quando a parede se move para fora, a parede pode engatar na estrutura cooperante de uma válvula de liberação de gás do recipiente de gás para liberar o gás do recipiente. Por exemplo, o movimento para fora da parede móvel pode fazer com que um pino da válvula de liberação de gás seja pressionado de modo a abrir a válvula.

[0037] Como aqui usado, uma parede móvel da câmara pneumática pode se referir a uma parede ou pistão deslocável rígido, ou a uma parede ou diafragma que inclui pelo menos uma seção que é deformável para fora. Nesse último caso, a deformação da parede, de modo que uma seção da parede salta para fora ou é retraída para dentro, é também aqui referida como movimento da parede.

[0038] Uma bomba de ar é operável para bombear ar para a câmara da atmosfera ambiente. Quando o ar é bombeado para a câmara, uma válvula de liberação de ar que permite a liberação de ar da câmara pode ser fechada. À medida que o ar continua a ser bombeado para a câmara, o ar na câmara é comprimido, aumentando a pressão do ar dentro da câmara. O aumento da pressão na câmara pode fazer com que a parede móvel se mova para fora. O movimento para fora da parede móvel pode pressionar a extremidade proximal de um êmbolo para mover o êmbolo distalmente em direção a um pino de uma válvula de liberação de gás do recipiente de gás. Quando a extremidade distal do êmbolo pressiona o pino, a válvula de liberação de gás pode abrir para liberar gás do recipiente. O gás do recipiente pode, então, ser direcionado para uma garrafa ou outro recipiente de um líquido para carbonatar o líquido.

[0039] Um controlador da máquina de carbonatação pode monitorar um nível de carbonatação do líquido. Por exemplo, o nível de carbonatação pode ser indicado por um ou mais de um período de tempo em que o gás de carbonatação é liberado do recipiente de gás, a pressão do gás introduzido no líquido, um volume do gás que foi introduzido no líquido, ou outra quantidade relacionada. Assim, o controlador pode ser configurado para monitorar uma ou mais dentre a duração da liberação de gás do recipiente, uma taxa ou volume de fluxo de gás através de um conduto da máquina, uma pressão de gás que foi introduzida no líquido, ou outra indicação de um grau de carbonatação.

[0040] Por exemplo, um nível de carbonatação pode ser selecionável por um usuário da máquina de carbonatação, por exemplo, pela operação de um controle da máquina de carbonatação, ou pode ser fixado ou selecionado automaticamente.

[0041] Quando um nível predefinido de carbonatação é alcançado, por exemplo, quando um período predeterminado de tempo correspondente a um nível desejado de carbonatação tiver decorrido, o controlador pode parar a liberação de gás do recipiente de gás. Por exemplo, a válvula de liberação de ar pode ser aberta e a operação da bomba de ar pode ser interrompida, de modo a permitir que o ar escape da câmara. A liberação de ar da câmara pode reduzir a pressão do ar na câmara. Como resultado, um mecanismo de fechamento (por exemplo, uma mola ou outro elemento resiliente) da válvula de liberação de gás do recipiente pode empurrar o pino da válvula de liberação de gás para fora. A válvula de liberação de gás pode assim ser fechada. O movimento para fora do pino pode empurrar o êmbolo em uma direção proximal em direção à parede móvel da câmara pneumática. O movimento proximal do pino pode fazer com que a parede móvel da câmara pneumática se mova para dentro, por exemplo, substancialmente para a sua posição original antes do bombeamento de ar para dentro da câmara.

[0042] Um mecanismo de liberação de gás operado pneumaticamente, utilizando bombas e válvulas operadas eletricamente para liberar gás de um recipiente de gás e como aqui descrito, pode ser vantajoso em relação a outros tipos de mecanismo operado eletricamente. Por exemplo, um mecanismo mecânico poderia incluir uma transmissão mecânica. A transmissão mecânica pode ser configurada para converter um movimento giratório de um motor elétrico em um movimento linear de uma haste ou pistão que pressiona um pino da válvula de liberação do recipiente de gás. Por exemplo, tal transmissão mecânica poderia incluir cames, hastes, braços, alavancas e componentes similares. Componentes lineares, como hastes, braços e alavancas, podem se conectar uns aos outros em juntas articuladas. Essa transmissão mecânica pode ser suscetível a falhas quando uma variação em uma força aplicada introduz um componente de força ou movimento que poderia obstruir ou afetar a operação (por exemplo, uma força aplicada incluindo um componente de força lateral onde a operação apropriada requer uma força substancialmente longitudinal). Variações ou tolerâncias potenciais em vários componentes ou suas conexões podem exigir um procedimento de ajuste ou calibração caro e demorado para garantir a operação correta de cada máquina de carbonatação fabricada.

[0043] Por outro lado, a transmissão pneumática de um mecanismo de liberação de gás operado pneumaticamente, de acordo com uma modalidade da presente invenção, não requer componentes mecânicos para converter o movimento de rotação em movimento linear. Qualquer movimento de rotação, por exemplo, da bomba, é convertido em movimento linear pela pressão do ar na câmara. A pressão do ar exerce uma força normal em todas as superfícies, reduzindo a possibilidade de uma força lateral que possa obstruir o mecanismo ou de variações entre as máquinas de carbonatação fabricadas.

Referência é feita agora às Figuras.

[0044] A Figura 1 ilustra esquematicamente os componentes de uma máquina de carbonatação com uma válvula pneumaticamente operada, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0045] A máquina de carbonatação 10 é mostrada com o seu invólucro exterior removido para mostrar os componentes da máquina de carbonatação 10 que são cobertos pelo invólucro.

[0046] A máquina de carbonatação 10 é configurada para transportar um gás, como dióxido de carbono ou outro gás, do recipiente de gás 20 para a cabeça de carbonatação 34. Uma garrafa 36 que contém um líquido a ser carbonatado (por exemplo, água, uma bebida à base de água ou outro líquido) pode ser ligada à cabeça de carbonatação 34. O gás é transportado para a entrada da cabeça 31 e para a garrafa 36.

[0047] O recipiente de gás 20 pode ter uma forma cilíndrica ou outra e pode ser ligado à máquina de carbonatação 10 no retentor de recipiente 21. O recipiente de gás 20 pode ser configurado para conter gás liquefeito, gás comprimido ou uma combinação de ambos (por exemplo, quando parte do gás liquefeito se evapora para formar uma camada de gás comprimido acima do gás liquefeito).

[0048] Um usuário pode operar um controle de usuário 46 para fazer com que a máquina de carbonatação 10 inicie a carbonatação de um líquido na garrafa 36. Por exemplo, o controle de usuário operado 46 pode selecionar um nível de carbonatação desejado, de uma pluralidade de níveis de carbonatação oferecidos (como mostrado na Figura 3), como alto (H), médio (M) ou baixo (L). Outros tipos de controles podem ser fornecidos. O controlador 42 do mecanismo de operação de válvula pneumático 40 pode operar componentes do mecanismo de operação de válvula pneumático 40 de acordo com o controle de usuário selecionado 46.

[0049] O mecanismo de operação de válvula pneumática 40 da máquina de carbonatação 10 pode operar a válvula de liberação de gás de recipiente 25 para fazer com que o gás seja liberado do recipiente de gás 20. A bomba de ar 48 do mecanismo de operação de válvula pneumático 40 pode ser operada pelo controlador 42 para retirar ar da atmosfera ambiente através da admissão de ar 50 e força o ar para a câmara pneumática 12 através do conduto de admissão 56. Por exemplo, a bomba de ar 48 pode incluir um compressor de ar, ventilador, soprador, fole, êmbolo ou outro mecanismo que seja configurado para extrair ar da atmosfera e forçar o ar para a câmara pneumática 12 enquanto comprime o ar. Enquanto a bomba de ar 48 está em funcionamento, o controlador 42 pode fechar a válvula de liberação de ar 52 para impedir a liberação de ar da câmara pneumática 12 de volta para a atmosfera ambiente através da saída de ar 54. Por exemplo, a válvula de liberação de ar 52 pode incluir uma válvula solenoide normalmente aberta que permanece aberta, a menos que seja aplicada uma tensão. Outro tipo de válvula, como uma válvula normalmente fechada ou uma válvula baseada em outro princípio de operação, pode ser usado.

[0050] A operação da bomba de ar 48, enquanto a válvula de liberação de ar 52 está fechada, pode aumentar a pressão do ar na câmara pneumática 12. A pressão de ar aumentada pode fazer com que a válvula de liberação de gás de recipiente 25 se abra, liberando gás para carbonatar o conteúdo líquido da garrafa 36.

[0051] Quando o controlador 42 determina que a carbonatação do conteúdo líquido da garrafa 36 está completa (por exemplo, após o decurso de um período de tempo cuja duração é determinada pela operação de um controle de usuário 46, ou após determinar que a carbonatação está completa), ou que um pulso de carbonatação de um esquema de carbonatação programada de uma série de pulsos de carbonatação está completo (por exemplo, após o decurso de um período de tempo predeterminado desde a abertura da válvula de liberação de gás do recipiente 25), o ar pode ser liberado da câmara pneumática 12. Por exemplo, a válvula de liberação de ar 52 pode ser aberta e o funcionamento da bomba de ar 48 pode ser parado. Assim, o ar pode ser ventilado da câmara pneumática 12 através do conduto de saída 57 e da saída de ar 54, reduzindo a pressão do ar na câmara pneumática 12. A redução resultante na pressão do ar na câmara pneumática 12 pode permitir um mecanismo de fechamento da válvula de liberação de gás do recipiente 25 para fechar a válvula de liberação de gás do recipiente 25.

[0052] A Figura 2A ilustra esquematicamente uma vista em corte da máquina de carbonatação mostrada na Figura 1 com um mecanismo de operação de válvula pneumática, que faz com que o gás seja liberado de um recipiente.

[0053] Os componentes da máquina de carbonatação 10 podem ser incluídos ou podem ser montados no alojamento 11. O alojamento 11 pode incluir uma ou mais seções que estão configuradas para serem giradas ou de outro modo movidas ou deslocadas em relação a outra seção do alojamento 11.

[0054] Quando a válvula de liberação de gás de recipiente 25 é aberta, um gás pode ser transportado do recipiente de gás 20 para uma garrafa 36 que está ligada à cabeça de carbonatação 34.

[0055] O mecanismo de operação de válvula pneumática 40 da máquina de carbonatação 10 pode operar a válvula de liberação de gás de recipiente 25 para fazer com que o gás seja liberado do recipiente de gás 20.

[0056] O recipiente de gás 20 pode ser ligado à máquina de carbonatação 10 pelo retentor de recipiente 21. Por exemplo, o suporte de recipiente 21 pode incluir rosqueamento 23a ou outra estrutura configurada para cooperar com o rosqueamento correspondente 23b ou com outra estrutura na válvula de liberação de gás de recipiente 25 do recipiente de gás 20 para manter o recipiente de gás 20 na máquina de carbonatação 10.

[0057] A operação da válvula de liberação de gás de recipiente 25 pelo mecanismo pneumático de operação da válvula 40 pode liberar gás do recipiente de gás 20. Por exemplo, o êmbolo de válvula 24 da válvula de liberação de gás de recipiente 25 pode ser pressionado para a recipiente de gás 20, permitindo a liberação do gás pressurizado através do acessório de gás 28. Quando uma força de pressão para dentro não é mais aplicada ao êmbolo de válvula 24, a válvula de vedação mais próxima 26 pode empurrar o êmbolo de válvula 24 para fora para impedir a liberação do gás. Por exemplo, o fecho da válvula do recipiente 26 pode incluir uma mola que é comprimida quando o êmbolo da válvula 24 é empurrado para dentro, ou outro tipo de elemento resiliente.

[0058] Em alguns casos, o retentor de recipiente 21 pode ser fornecido com um dispositivo de sobrepressão. O dispositivo de sobrepressão pode ser configurado para impedir a saída de gás do recipiente de gás 20 no caso de a válvula de liberação de gás do recipiente 25 não fechar. Por exemplo, a válvula de liberação de gás de recipiente 25 pode falhar ao fechar se o fechamento da válvula do recipiente 26 estiver danificado ou falhar, se o êmbolo de válvula 24 estiver danificado, dobrado ou inclinado para impedir o movimento adequado ou se um objeto estranho for introduzido na válvula de liberação de gás do recipiente 25 que impede o movimento adequado do êmbolo da válvula 24. O dispositivo de sobrepressão pode incluir um sistema de vedantes (por exemplo, construído de plástico ou de outro material adequado) que fecha o caminho do fluxo de gás quando o êmbolo de válvula 24 (ou pistão 18) não está sendo pressionado. O dispositivo de sobrepressão pode permitir que o gás flua novamente quando o êmbolo de válvula 24 é pressionado, e novamente parar o fluxo quando o êmbolo de válvula 24 não está mais pressionado.

[0059] O mecanismo de operação de válvula pneumática 40 pode incluir uma câmara pneumática 12. A câmara pneumática 12 inclui uma parede móvel. No exemplo mostrado, a parede móvel inclui o pistão 14.

[0060] Quando o controlador 42 opera o mecanismo de operação de válvula pneumática 40 para abrir a válvula de liberação de gás de recipiente 25, a bomba de ar 48 pode ser operada para admitir ar da atmosfera ambiente através da entrada de ar 50. O ar pode ser forçado através do conduto de admissão 56 e da abertura de entrada de ar 15 para a câmara pneumática 12. A válvula de liberação de ar 52 pode ser fechada para impedir a ventilação de ar através da abertura de saída de ar 16 e do conduto de saída 57 para a saída de ar 54 e a atmosfera ambiente.

[0061] Quando o ar é forçado para dentro e comprimido na câmara pneumática 12, a pressão do ar pode aumentar dentro da câmara pneumática 12, e a pressão aumentada desloca o pistão 14 para fora com o movimento para fora 19. O movimento para fora 19 (Figura 3) do pistão 14 pode ser limitado lateralmente pelas paredes da câmara lateral 13. Por exemplo, o pistão 14 pode ter uma forma circular, e as paredes laterais da câmara 13 podem ser uma parede cilíndrica. O pistão 14 e, assim, a seção transversal das paredes da câmara lateral 13 pode ter outra forma (por exemplo, oval, retangular, poligonal ou outra forma). O pistão 14 pode ser moldado ou estruturado de modo a permitir que o pistão 14 deslize ao longo das paredes da câmara lateral 13 sem inclinar ou de outro modo alterar a sua orientação em relação às paredes da câmara lateral 13. O pistão 14 também pode ser configurado (por exemplo, com estrutura de vedação de baixa fricção, como uma junta ou escovas de baixa fricção) para reduzir ou eliminar o escape de ar da câmara pneumática 12 entre o pistão 14 e as paredes da câmara lateral 13. Em alternativa, ou em adição ao pistão 14, a parede móvel pode incluir um diafragma deformável ou elástico que se projeta para fora quando a pressão do ar dentro da câmara pneumática 12 é aumentada.

[0062] A garrafa 36 (ou outro recipiente de um líquido a ser carbonatado) pode ser ligado à cabeça de carbonatação 34. Por exemplo, a cabeça de carbonatação 34 pode incluir o retentor de garrafa 35. O retentor de garrafa 35 pode incluir estrutura para reter a garrafa 36 à cabeça de carbonatação 34, por exemplo, grampos retráteis como mostrado. Alternativa ou adicionalmente, o retentor de garrafa 35 pode incluir rosqueamento ou outra estrutura para manter a garrafa 36 na cabeça de carbonatação 34. O retentor de garrafa 35 é configurado para manter a garrafa 36 na cabeça de carbonatação 34 quando o gás pressurizado está sendo introduzido na garrafa 36 através da abertura distal 33 da vareta de injeção de gás 32. O retentor de garrafa 35 pode ser configurado para reter um ou mais tipos específicos de garrafa 36, em que cada um é configurado com estrutura concebida para engatar no retentor de garrafa 35. A garrafa 36 pode ser configurada para suportar uma pressão predeterminada que pode ser formada dentro da garrafa 36 durante a carbonatação. Quando tal garrafa 36 é mantida pelo retentor de garrafa 35 e a garrafa 36 é carregada com líquido até um nível predeterminado (tipicamente marcado na garrafa 36), pelo menos a abertura distal 33 da vareta de injeção de gás 32 é submersa no conteúdo líquido da garrafa 36.

[0063] Quando a válvula de liberação de gás de recipiente 25 é aberta para liberar gás do recipiente de gás 20, o gás liberado pode fluir para fora do acessório de gás 28, através do conduto de gás 30, para a vareta de injeção de gás 32. Assim, o gás que é liberado do recipiente de gás 20 pode carbonatar o conteúdo líquido de uma garrafa 36 que é mantido na cabeça de carbonatação 34.

[0064] O controlador 42 pode incluir circuitos ou uma ou mais unidades de processamento. A energia para operação do controlador 42 pode ser fornecida através de uma conexão de energia, por exemplo, a um conversor que converte a tensão de linha de corrente alternada para uma tensão de corrente contínua adequada para operação do controlador 42. Alternativa ou adicionalmente, o controlador 42 pode ser alimentado por uma fonte de alimentação de corrente contínua (por exemplo, uma bateria de armazenamento ou outra fonte de alimentação). O controlador 42 pode incluir comutadores controláveis, contatos ou outros componentes para fornecer de forma controlada energia elétrica a componentes do mecanismo de operação de válvula pneumática 40 (por exemplo, bomba de ar 48, válvula de liberação de ar 52, sensores 44 ou outros componentes).

[0065] A Figura 2B ilustra esquematicamente uma vista em corte da máquina de carbonatação mostrada na Figura 2A com o mecanismo de operação de válvula pneumática permitindo que uma válvula de liberação de gás do recipiente se feche.

[0066] O pistão 14 é retraído para a câmara pneumática 12, permitindo assim que a válvula do canhão se aproxime 26 para fechar a válvula de liberação de gás do recipiente 25.

[0067] A Figura 3 ilustra esquematicamente a operação de um mecanismo de operação de válvula pneumática da máquina de carbonatação mostrada na Figura 1.

[0068] Um usuário pode operar um controle de usuário 46 para fazer com que a máquina de carbonatação inicie a carbonatação de um líquido em uma garrafa que está ligada à cabeça de carbonatação 34. Por exemplo, o controle de usuário operado 46 pode selecionar um nível de carbonatação desejado, de uma pluralidade de níveis de carbonatação oferecidos, como alto (H), médio (M) ou baixo (L). Outros tipos de controles podem ser fornecidos. O controlador 42 do mecanismo de operação de válvula pneumática 40 pode operar outros componentes do mecanismo de operação de válvula pneumática 40 de acordo com o controle de usuário selecionado 46.

[0069] O controlador 42 pode operar os componentes de acordo com uma ou mais condições detectadas que são detectadas por um ou mais sensores 44. A operação do mecanismo de operação da válvula pneumática 40 para liberar o gás pode ser limitada ou evitada quando uma ou mais condições são detectadas pelos sensores 44. Por exemplo, se um sensor de inclinação dos sensores 44 indica que uma inclinação da máquina de carbonatação 10 excede um ângulo de inclinação limiar ou se desvia de uma faixa predeterminada de ângulos de inclinação, a liberação do gás pode ser evitada. Alternativa ou adicionalmente, outras condições detectadas podem resultar na prevenção da liberação de gás (por exemplo, uma condição detectada que é indicativa de falta de uma garrafa ou uma garrafa inapropriadamente retida na cabeça de carbonatação 34, falta de um recipiente de gás 20 ou uma um recipiente de gás inapropriadamente retido no retentor de recipiente 21, bloqueio de uma abertura ou conduto, como conduto de gás 30, entrada de ar 50, ou saída de ar 54, falha operacional de um componente, excesso de pressão de gás na garrafa ou outra condição indicada).

[0070] Um ou mais sensores dos sensores 44 podem incluir um ou mais sensores de pressão (por exemplo, para detectar a liberação de gás do recipiente de gás 20, no conduto de gás 30, da carbonatação do conteúdo de uma garrafa mantida na cabeça de carbonatação 34, ou em outro local), um temporizador (por exemplo, para medir a duração de um processo, por exemplo, medir diferentes períodos de tempo de carbonatação ativa, correspondentes à obtenção de diferentes níveis de carbonatação), um sensor de contato ou outro sensor mecânico (por exemplo, para detectar um recipiente de gás 20 mantido pelo retentor de recipiente 21, uma garrafa mantida na cabeça de carbonatação 34, uma posição do pino de válvula 22, ou outro sensor mecânico), um sensor de temperatura ou outro sensor de condições ambientais, ou outros sensores.

[0071] Quando o controlador 42 inicia um processo de carbonatação, a válvula de liberação de ar 52 pode ser fechada e a bomba de ar 48 pode ser operada para aumentar a pressão do ar na câmara pneumática 12. À medida que a pressão do ar aumenta dentro da câmara pneumática 12, o aumento da pressão pode deslocar o pistão 14 para fora com o movimento para fora 19.

[0072] Quando o pistão 14 é deslocado para fora com o movimento para fora 19 a partir da câmara pneumática 12, o pistão 14 pode empurrar contra uma extremidade proximal do êmbolo 18. Por exemplo, uma extremidade distal do pistão 14 pode incluir uma estrutura que está configurada para engatar na extremidade proximal do êmbolo 18. Assim, o êmbolo 18 pode ser movido distalmente para a válvula de liberação de gás de recipiente 25 do recipiente de gás 20.

[0073] O movimento distal do êmbolo 18 pode pressionar o pino de válvula 22 do êmbolo de válvula 24 (por exemplo, pino de válvula 22 referente à extremidade do êmbolo de válvula 24 que é acessível de fora do recipiente de gás 20) da válvula de liberação de gás de vasilha 25 no recipiente de gás 20. O pressionamento para dentro do êmbolo de válvula 24 pode fazer com que o gás seja liberado do recipiente de gás 20. O gás liberado pode fluir através do acessório de gás 28 como saída de gás 62. O fluxo de gás 62 pode fluir através do conduto de gás 30 para a vareta de injeção de gás 32 e para fora da abertura distal 33. Assim, a saída de gás 62 pode carbonatar um líquido que está contido por uma garrafa 36 que é mantida na cabeça de carbonatação 34, e na qual a abertura distal 33 está imersa. O retentor de recipiente 21 pode incluir a estrutura de vedação 17 (por exemplo, anéis em O ou outras juntas, ou outra estrutura de vedação) para evitar a fuga do gás através das partes do retentor de recipiente 21 que não seja através do acessório de gás 28.

[0074] O fluxo de gás 62 pode continuar até que o nível de carbonatação no conteúdo líquido da garrafa 36 atinja um nível de carbonatação predeterminado, ou até que um pulso de carbonatação de um esquema de carbonatação programado de uma série de pulsos de carbonatação esteja completo. Por exemplo, o nível de carbonatação predeterminado ou o final de um pulso de carbonatação pode ser determinado de acordo com a seleção de um usuário de um controle de usuário 46. O nível de carbonatação selecionado pode determinar a duração da liberação de gás do recipiente de gás 20. Alternativa ou adicionalmente, a obtenção de um nível de carbonatação pode ser indicada de acordo com as leituras por um ou mais sensores 44 (por exemplo, um medidor de fluxo de gás, um sensor para medir o teor de gás de um líquido na garrafa 36 ou outro sensor).

[0075] A cabeça de carbonatação 34 pode incluir uma válvula de alívio de pressão (não mostrada) que permite que o gás escape para a atmosfera ambiente quando a pressão do gás na garrafa 36 excede um nível predeterminado. Por exemplo, a válvula de alívio de pressão pode incluir um elemento resiliente (por exemplo, aba, tampa, mola ou outro elemento elástico ou resiliente) pode ser aberto por pressão de um gás de carbonatação na garrafa 36.

[0076] Quando o nível de carbonatação predeterminado é alcançado indicado, o controlador 42 pode parar a operação da bomba de ar 48. O controlador 42 pode, antes, simultaneamente ou depois da paragem da operação da bomba de ar 48, abrir a válvula de liberação de ar 52 ou deixar de aplicar uma tensão de fechamento à válvula de liberação de ar 52 para permitir que a válvula de liberação de ar 52 se abra. O ar que é retido na câmara pneumática 12 a uma pressão que está acima da pressão atmosférica pode escapar da câmara pneumática 12 através da abertura de saída de ar 17, do conduto de fluxo 57 e da saída de ar 54 para a atmosfera ambiente.

[0077] À medida que a pressão na câmara pneumática 12 é reduzida, o fecho da válvula da caixa 26 pode empurrar o êmbolo da válvula 24 para fora do recipiente de gás 20. O movimento para fora do pino de válvula 22 do êmbolo de válvula 24 pode empurrar o êmbolo 18 e o pistão 14 para dentro da câmara pneumática 12. O empurrão do pistão 14 para a câmara pneumática 12 pode ainda forçar o ar para fora da câmara pneumática 12 através da saída de ar 54. O êmbolo de válvula 24 pode ser empurrado para fora até que a válvula de liberação de gás recipiente 25 feche o recipiente de gás 20 para evitar qualquer fluxo adicional do gás do recipiente de gás 20.

[0078] Uma vez que a válvula de liberação de gás de recipiente 25 (ou um dispositivo de sobrepressão) interrompe a vazão de gás 62, a garrafa 36 pode ser removida da cabeça de carbonatação 34. Por exemplo, um mecanismo de bloqueio pode ser liberado para permitir a remoção da garrafa do retentor de garrafa 35. A cabeça de carbonatação 34 pode ser dotada de um mecanismo que impede que o retentor de garrafa 35 libere a garrafa 36 até que a pressão de gás na garrafa 36 seja reduzida a uma pressão próxima da pressão atmosférica. Por exemplo, o retentor de garrafa 35 pode ser configurado para reter a garrafa 36 até a garrafa 36 ser inclinada para a frente, ou um mecanismo mecânico ou outro mecanismo de liberação de gás seja de outro modo operado para liberar o excesso de gás. Uma vez que a pressão de gás tenha sido reduzida, a garrafa 36 pode ser removida do retentor de garrafa 35.

[0079] O controlador 42 pode ser configurado para executar um método para operação pneumática da máquina de carbonatação 10. Por exemplo, o controlador 42 pode incluir circuitos que são projetados para fazer com que os componentes da máquina de carbonatação 10 executem o método. Alternativa ou adicionalmente, o controlador 42 pode incluir um processador que esteja configurado para operar de acordo com instruções programadas, por exemplo, como armazenado em uma unidade de armazenamento de dados ou memória do controlador 42.

[0080] A Figura 4 é um fluxograma que descreve um método para o funcionamento pneumático de uma máquina de carbonatação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0081] Deve ser entendido em relação a qualquer fluxograma aqui referido que a divisão do método ilustrado em operações discretas representadas por blocos do fluxograma foi selecionada por conveniência e clareza apenas. A divisão alternativa do método ilustrado em operações discretas é possível com resultados equivalentes. Tal divisão alternativa do método ilustrado em operações discretas deve ser entendida como representando outras modalidades do método ilustrado.

[0082] Da mesma forma, deve ser entendido que, salvo indicação em contrário, a ordem ilustrada de execução das operações representadas por blocos de qualquer fluxograma aqui referido foi selecionada por conveniência e clareza apenas. As operações do método ilustrado podem ser executadas em uma ordem alternativa, ou concorrentemente, com resultados equivalentes. Tal reordenamento de operações do método ilustrado deve ser entendido como representando outras modalidades do método ilustrado.

[0083] O método de operação pneumática 100 pode ser executado pelo controlador 42 da máquina de carbonatação 10 ao receber instruções para carbonatar o conteúdo líquido de uma garrafa 36 que está ligada à cabeça de carbonatação 34 (bloco 110). Por exemplo, as instruções podem ser geradas por, ou em resposta a, operação de um controle de usuário 46 por um usuário da máquina de carbonatação 10. As instruções podem indicar um nível de carbonatação ao qual o conteúdo da garrafa 36 deve ser carbonatado. Alternativa ou adicionalmente, as instruções podem ser recebidas quando se percebe que uma garrafa 36 de líquido não carbonatado está sendo mantida na cabeça de carbonatação 34.

[0084] O controlador 42 pode fazer com que a válvula de liberação de ar 52 feche (bloco 120). Por exemplo, o controlador 42 pode aplicar corrente elétrica a um solenoide, ou de outro modo fazer com que a válvula de liberação de ar 52 feche.

[0085] Antes, concomitante ou subsequentemente ao fechamento da válvula de liberação de ar 52, o controlador 42 pode operar a bomba de ar 48 para extrair o ar da atmosfera ambiente e comprimir o ar na câmara pneumática 12 (bloco 130).

[0086] A combinação da operação da bomba de ar 48 e o fecho da válvula de liberação de ar 52 pode aumentar a pressão de ar dentro da câmara pneumática 12 de modo a empurrar o pistão 14 para fora. O movimento para fora do pistão 14 pode (por exemplo, através do êmbolo 18 pressionando o pino 22 da válvula para dentro) abrir a válvula de liberação de gás de recipiente 25 para liberar gás do recipiente de gás 20 para carbonatar o conteúdo da garrafa 36.

[0087] O controlador 42 pode ser configurado para fechar a válvula de liberação de ar 52, para operar a bomba de ar 48, ou ambas, para carbonatar o conteúdo da garrafa 36 apenas quando forem satisfeitas condições predeterminadas. Por exemplo, o processo de carbonatação pode prosseguir apenas quando os sensores 44 não indicam uma condição que se desvia de uma condição predeterminada ou faixa de condições. Por exemplo, o controlador 42 pode ser configurado para não prosseguir com o processo de carbonatação quando uma inclinação que é detectada por um sensor de inclinação dos sensores 44 não excede uma inclinação predeterminada. O processo de carbonatação pode estar condicionado a outras condições que são detectadas por sensores 44.

[0088] O processo de carbonatação pode continuar até que um intervalo de tempo predeterminado tenha decorrido (bloco 140). A duração do período de tempo durante o qual o gás é liberado (por exemplo, depois de a válvula de liberação de gás de recipiente 25 ter sido aberta, ou depois de um tempo que a válvula de liberação de gás de recipiente 25 foi aberta, por exemplo, após o início da operação da bomba de ar 48 quando a válvula de liberação de ar 52 está fechada) do recipiente de gás 20 pode ser monitorada até que tenha decorrido um intervalo de tempo predeterminado. O intervalo de tempo predeterminado pode corresponder a um nível de carbonatação selecionado. Alternativa ou adicionalmente, o intervalo de tempo de um único pulso de carbonatação pode ser predeterminado de acordo com um esquema de carbonatação programado (neste caso, um nível de carbonatação pode ser determinado por uma série de pulsos de carbonatação, em que o gás é liberado do gás 20 durante cada pulso). Por exemplo, uma duração da liberação de gás do recipiente de gás 20 pode ser monitorada por um temporizador que é incorporado no controlador 42 ou sensores 44, ou que seja de outro modo acessível ao controlador 42.

[0089] Se o intervalo de tempo predeterminado não tiver decorrido, a operação da bomba de ar 48 e o fechamento da válvula de liberação de ar 52 continuam (retornando ao bloco 120).

[0090] Quando a carbonatação está completa, o controlador 42 pode fazer com que a válvula de liberação de ar 52 se abra (bloco 150). Por exemplo, o controlador 42 pode interromper uma corrente elétrica em um solenoide da válvula de liberação de ar 52, ou pode, de outro modo, fazer com que a válvula de liberação de ar 52 se abra.

[0091] Antes, concomitante ou subsequentemente à abertura da válvula de liberação de ar 52, o controlador 42 pode parar o funcionamento da bomba de ar 48.

[0092] O ar pode assim ser ventilado da câmara pneumática 12 para a atmosfera ambiente, permitindo que a pressão do ar dentro da câmara pneumática 12 seja reduzida. Como resultado, a válvula de liberação de gás de recipiente 25 pode ser deixada fechar de modo a parar o fluxo do gás do recipiente de gás 20 para o líquido. Por exemplo, o fechamento da válvula do recipiente 26 pode ser liberado para fechar a válvula de liberação de gás do recipiente 25. O fechamento da válvula de liberação de gás de recipiente 25 também pode empurrar o pistão 14 (por exemplo, através do pino de válvula 22 e pistão 18) para dentro na câmara pneumática 12. Em alguns casos (por exemplo, após a falha do fechamento da válvula do recipiente 26 para operar adequadamente), um dispositivo de sobrepressão pode fechar a válvula de liberação de gás do recipiente 25.

[0093] Quando a válvula de liberação de gás de recipiente 25 fechou, a remoção da garrafa 36 da cabeça de carbonatação 34 pode ser habilitada. Por exemplo, o retentor de garrafa 35 pode ser configurado para reter a garrafa 36 até a garrafa 36 ser inclinada para a frente, ou um mecanismo mecânico ou outro mecanismo de liberação de gás é de outro modo operado para liberar o excesso de gás da garrafa 36. Uma vez que a pressão de gás na garrafa 36 tenha sido reduzida, a garrafa 36 pode ser removida do retentor de garrafa 35.

[0094] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a obtenção de um nível de carbonatação selecionado pode ser determinada por um esquema programado de uma sequência de pulsos de carbonatação. Cada pulso de carbonatação inclui a infusão de gás do recipiente de gás 20 no conteúdo líquido da garrafa 36 durante um intervalo de tempo. Por exemplo, a duração de cada intervalo de tempo pode ser determinada de acordo com um esquema programado que está associado a um nível de carbonatação selecionado.

[0095] A Figura 5 é um fluxograma que descreve um método para operação pneumática de uma máquina de carbonatação com múltiplos pulsos de carbonatação, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0096] O método de operação pneumática 200 pode ser executado pelo controlador 42 da máquina de carbonatação 10 após receber instruções para carbonatar a um nível de carbonatação selecionado o conteúdo líquido da garrafa 36 que está conectada à cabeça de carbonatação 34 (bloco 210). Por exemplo, as instruções podem ser geradas por, ou em resposta a, operação de um controle de usuário 46 por um usuário da máquina de carbonatação 10.

[0097] O controlador 42 pode causar a aplicação de um pulso de carbonatação para começar fazendo com que a válvula de liberação de ar 52 se feche enquanto opera a bomba de ar 48 para retirar o ar da atmosfera ambiente e comprimir o ar na câmara pneumática 12 (bloco 220). A combinação da operação da bomba de ar 48 e o fechamento da válvula de liberação de ar 52 pode aumentar a pressão de ar dentro da câmara pneumática 12 de modo a empurrar o pistão 14 para fora. O movimento para fora do pistão 14 pode (por exemplo, através do êmbolo 18 pressionando o pino de válvula 22 para dentro) abrir a válvula de liberação de gás de recipiente 25 para liberar gás do recipiente de gás 20 para carbonatar o conteúdo de uma garrafa 36 mantida na cabeça de carbonatação 34.

[0098] O controlador 42 pode ser configurado para fechar a válvula de liberação de ar 52, para operar a bomba de ar 48, ou ambas, para carbonatar o conteúdo da garrafa 36 somente quando condições predeterminadas forem atendidas, por exemplo, conforme detectado por um ou mais sensores 44. Por exemplo, o controlador 42 pode ser configurado para não prosseguir com o processo de carbonatação quando uma inclinação que é detectada por um sensor de inclinação dos sensores 44 não excede uma inclinação predeterminada.

[0099] Após um intervalo de tempo predeterminado que é determinado por um esquema de carbonatação programado, o controlador 42 pode terminar um pulso de carbonatação fazendo com que a válvula de liberação de ar 52 se abra (bloco 230). Antes, concomitante ou subsequentemente à abertura da válvula de liberação de ar 52, o controlador 42 pode parar a operação da bomba de ar 48.

[00100] O ar pode assim ser ventilado da câmara pneumática 12 para a atmosfera ambiente, permitindo que a pressão do ar dentro da câmara pneumática 12 seja reduzida. Como resultado, a válvula de liberação de gás de recipiente 25 pode ser deixada fechar de modo a parar o fluxo do gás do recipiente de gás 20 para o líquido.

[00101] A sequência de aplicação de pulsos de carbonatação (aplicação de cada pulso de carbonatação incluindo as operações representadas pelos blocos 220 e 230) pode ser monitorada para determinar se a sequência de pulsos repetidamente aplicados corresponde à conclusão de um esquema de pulsos de carbonatação que corresponde a um nível de carbonatação selecionado (bloco 240).

[00102] Se a sequência aplicada de pulsos de carbonatação não completar o esquema de carbonatação programado, outro pulso de carbonatação pode ser executado (repetindo as operações dos blocos 220 e 230).

[00103] Se o pulso de carbonatação executado completar o esquema de carbonatação que está associado ao nível de carbonatação selecionado, a execução dos pulsos de carbonatação pode terminar (bloco 250). A garrafa 36 pode ser removida da cabeça de carbonatação 34. Por exemplo, o retentor de garrafa 35 pode ser configurado para reter a garrafa 36 até a garrafa 36 ser inclinada para a frente, ou um mecanismo mecânico ou outro mecanismo de liberação de gás é de outro modo operado para liberar o excesso de gás da garrafa 36. Uma vez que a pressão de gás na garrafa 36 tenha sido reduzida, a garrafa 36 pode ser removida do retentor de garrafa 35.

[00104] Diferentes modalidades são aqui reveladas. As características de certas modalidades podem ser combinadas com características de outras modalidades; assim, certas modalidades podem ser combinações de características de múltiplas modalidades. A descrição anterior das modalidades da invenção foi apresentada para fins de ilustração e descrição. Não pretende ser completa ou limitar a invenção à forma precisa revelada. Deve ser apreciado pelos versados na técnica que muitas modificações, variações, substituições, alterações e equivalentes são possíveis à luz do ensinamento acima. Deve, portanto, ser entendido que as reivindicações anexas têm a intenção de cobrir todas as modificações e mudanças que caem dentro do verdadeiro espírito da invenção.

[00105] Embora certas características da invenção tenham sido ilustradas e descritas aqui, muitas modificações, substituições, alterações e equivalentes irão agora ocorrer aos versados na técnica. Deve, portanto, ser entendido que as reivindicações anexas têm a intenção de cobrir todas as modificações e mudanças que caem dentro do verdadeiro espírito da invenção.

Claims

1. MÁQUINA DE CARBONATAÇÃO (10), caracterizada por compreender: uma câmara pneumática (12) com uma parede móvel, em que a parede móvel é configurada para mover-se para fora para fazer com que um pino de uma válvula de liberação de um recipiente de gás (20) que é mantido em um retentor de recipiente (21) da máquina seja pressionado quando a pressão de ar na câmara aumentada; uma válvula de liberação de ar (52) que pode ser fechada para reter o ar na câmara; uma bomba de ar (48) que é operável para bombear ar de uma atmosfera ambiente para a câmara, de modo a aumentar a pressão de ar na câmara; e um controlador (42) que é configurado para fechar a válvula de liberação de ar (52) e operar a bomba de ar (48) para aumentar a pressão de ar na câmara para mover a parede móvel para abrir a válvula de liberação de gás de recipiente (25) para causar liberação de gás do recipiente para carbonatar um líquido e abrir a válvula de liberação de ar (52) para permitir que a válvula de liberação de gás feche.

2. MÁQUINA (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda um êmbolo que é configurado para ser empurrado distalmente pelo movimento para fora (19) da parede móvel para pressionar o pino.

3. MÁQUINA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo controlador (42) ser ainda configurado para parar a operação da bomba de ar (48) quando a válvula de liberação de ar (52) é aberta.

4. MÁQUINA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo controlador (42) ser configurado para abrir a válvula de liberação de ar (52) quando um nível de carbonatação do líquido atinge um nível de carbonatação selecionado.

5. MÁQUINA (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pela obtenção do nível de carbonatação selecionado ser indicada por um período de tempo durante o qual a válvula de liberação de gás é aberta.

6. MÁQUINA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo controlador (42) ser configurado para abrir a válvula de liberação de ar (52) após um intervalo predeterminado após a abertura da válvula de liberação de gás.

7. MÁQUINA (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo controlador (42) ser configurado para repetir as operações de fazer com que a válvula de liberação de gás abra e abrir a válvula de liberação de ar (52) de acordo com um esquema de carbonatação programado.

8. MÁQUINA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pela válvula de liberação de ar (52) compreender uma válvula solenoide que está normalmente aberta.

9. MÁQUINA (10), de acordo qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por compreender ainda um sensor de inclinação, em que o controlador (42) é configurado para fechar a válvula de liberação de ar (52) ou operar a bomba de ar (48) apenas quando um ângulo de inclinação detectado não excede um ângulo de inclinação limiar.

10. MÁQUINA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pela parede móvel compreender um pistão (14).

11. MECANISMO DE OPERAÇÃO DE VÁLVULA PNEUMÁTICA (40) PARA UMA MÁQUINA DE CARBONATAÇÃO (10), caracterizado por compreender: uma câmara pneumática (12) com uma parede móvel, em que a parede móvel é configurada para se mover para fora quando a pressão de ar na câmara aumentada; uma válvula de liberação de ar (52) que pode ser fechada para reter o ar na câmara; e uma bomba de ar (48) que é operável para bombear ar de uma atmosfera ambiente para dentro da câmara para aumentar a pressão de ar na câmara quando a válvula de descarga de ar está fechada, em que a parede móvel é configurada para fazer com que uma válvula de liberação de gás se abra quando a parede móvel é movida para fora, em que o gás liberado é conduzido para um líquido que deve ser carbonatado pelo gás.

12. MECANISMO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda um êmbolo que é configurado para ser empurrado distalmente pelo movimento para fora (19) da parede móvel, em que uma extremidade distal do êmbolo é configurada para pressionar um pino da válvula de liberação de gás para abrir a válvula de liberação de gás quando o êmbolo é empurrado distalmente.

13. MECANISMO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pela válvula de liberação de ar (52) compreender uma válvula solenoide que está normalmente aberta.

14. MECANISMO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pela parede móvel compreender um pistão (14).

15. MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA MÁQUINA DE CARBONATAÇÃO (10) POR UM CONTROLADOR (42) DA MÁQUINA, caracterizado por compreender: fechar uma válvula de liberação de ar (52) para evitar a liberação de ar de uma câmara pneumática (12) da máquina; operar uma bomba de ar (48) para bombear ar de uma atmosfera ambiente para dentro da câmara, de modo a aumentar a pressão de ar na câmara, de modo a mover uma parede móvel da câmara para fora, para fazer com que uma válvula de liberação de gás de um recipiente de gás (20) que está presa à máquina se abra de modo a liberar gás do recipiente, em que o gás liberado é conduzido para um líquido de modo a carbonatar o líquido; após a conclusão de um intervalo de tempo predeterminado depois da abertura da válvula de liberação de gás, abrir a válvula de liberação de ar (52) para liberar ar da câmara para permitir que a válvula de liberação de gás se feche.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por compreender ainda a operação de paragem da bomba de ar (48) após o intervalo de tempo predeterminado.

17. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 ou 16, caracterizado pelo intervalo de tempo predeterminado corresponder a um nível de carbonatação selecionado.

18. MÉTODO, de acordo com qualquer das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo intervalo de tempo predeterminado compreender um comprimento de um pulso de carbonatação de liberação de gás de recipiente (25).

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por compreender ainda repetidamente a aplicação de pulsos de carbonatação.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pela aplicação repetida de pulsos de carbonatação terminar quando uma sequência dos pulsos de carbonatação aplicados corresponde a um nível de carbonatação selecionado.