DISPOSITIVO PARA PRODUÇÃO DE ESPUMA, EM UM LÍQUIDO,
MÁQUINA PARA PREPARO DE BEBIDAS, MÉTODO PARA A FORMAÇÃO DE ESPUMA E AQUECIMENTO DE LÍQUIDOS, E, MÉTODO PARA A LIMPEZA DO DISPOSITIVO DE BOMBEAMENTO
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um dispositivo para espumar um líquido tal como leite, o qual compreende:
um dispositivo que é adaptado para desempenhar a função de bombeamento, particularmente para deslocar um líquido do lado da entrada do líquido para o lado da saída do líquido, ao aumentar a pressão no líquido;
um dispositivo para fornecer o líquido ao dispositivo de bombeamento, no lado da entrada do líquido no dispositivo de bombeamento, e
- üm dispositivo paraTfornecer um gás ta 1 comovo ar ao dispositivo de bombeamento, no lado de entrada do líquido no dispositivo
Além disso, preparador de bebidas, de bombeamento.
ou máquinas para o um dispositivo compreende mencionado, como leite, função de líquido líquido do a presente invenção refere-se tais como máquinas preparo „ de café formador de para preparar expresso, o a um café qual como espuma, tal aquecer um líquido e um método para 'espumar e dispositivo esse que é adaptado para executar uma bombeamento, particularmente para deslocar um lado da entrada do líquido para o lado da saída do pelo aumento da pressão no líquido, e é provido para misturar o líquido e o gás e, assim, espumar o líquido, e em que o líquido e o gás são supridos para os dispositivo de bombeamento no lado de entrada do líquido no dispositivo de 30 bombeamento ·
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Um dispositivo e um método para espumar um líquido, tal como leite, cujas indicações conforme acima
2/12 mencionado são conhecidas. Por exemplo, o documento US 2005/0233043 descreve um dispositivo e um método para espumar o leite, no qual é utilizada uma bomba para sugar o leite de um recipiente e transportar o leite para a saída do dispositivo. O leite é direcionado através de um aquecedor de fluxo contínuo durante a sucção e aquecimento. Além disso, o ar pode ser adicionado ao leite para espumar o leite.
Com base na aplicação de um aquecedor de fluxo contínuo no dispositivo conhecido, é possível utilizar um único e mesmo dispositivo para a produção de espuma de leite frio ou·quente.. Em particular, o aquecedor de fluxo contínuo é^ colocado na condição de ativado quando precisa ser produzida a espuma de leite quente, enquanto que o aquecedor de fluxo contínuo é mantido em um estado desativado quando precisa~ser produzida a espuma^de leite frio. ’
Uma desvantagem de se utilizar um aquecedor que seja configurado para transferir calor para a espuma do leite com base em coridüção tal como um aquecedor de fluxo contínuo, é a necessidade de limpeza da superfície do aquecedor, que serve para entrar em contato com a espuma do leite. A mesma desvantagem é encontrada quando se aplica uma bomba mecânica para a produção- de espuma—de leite-,—uma vez que é necessário limpar o interior da bomba após o uso.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
O objetivo da presente invenção consiste na apresentação de um dispositivo para espumar um líquido como o leite, o qual pode incluir uma bomba mecânica, que é capaz de alternar entre o processo de aquecimento do líquido espumado e o processo de deixar o líquido espumado na condição de frio, e que tem sua capacidade de limpeza aperfeiçoada. Este objetivo é atingido por um dispositivo que compreende um dispositivo de bombeamento, um dispositivo de suprimento de líquido e um dispositivo de suprimento de gás, tal como
3/12 anteriormente referido, e um dispositivo adicional para suprir o vapor ao dispositivo de bombeamento no lado de saída de líquido do dispositivo de bombeamento.
De acordo com a presente invenção, o vapor é alimentado diretamente no dispositivo de bombeamento, ou seja, o dispositivo onde são misturados o líquido e o gás para espumar o líquido, e onde, consequentemente, ocorre o processo de formação de espuma. Este modo de execução tem uma série de vantagens importantes. Em primeiro lugar, não é 10 necessário ter uma câmara de aquecimento adicional, ou algo do gênero. Em geral, como o vapor 'é utilizado para o aquecimento, o dispositivo de formação de espuma pode vir sem superfícies adicionais de condução de calor, de. modo que a possibilidade de aquecimento de um líquido espumado é
-15 rea’lizada_’sem o aumento” da área a ser limpa. Em segundo lugar, o vapor pode muito bem ser utilizado para espumar e limpar o interior do dispositivo de bombeamento. Em terceiro r lugar, a utilização dó vapor apenas para efeito de aquecimento permite a intercalação entre quente e frio, sem 20 grandes efeitos do calor residual. Em quarto lugar, o dispositivo formador de espuma pode ser compacto e simples --------- com—base—no fato—de que todas—as -funções—de bombeamento,
No bombeamento mecânica, ou pode seja, um líquido realizar o do líquido um gás incluir todo tipo adequado de bomba qualquer bomba que seja capaz de misturar a finalidade de produzir espuma, e de de vários líquidos do da saída de líquido.
com deslocamento para o lado lado
Por de entrada exemplo, dispositivo de bombeamento pode incluir uma bomba de engrenagens preferível, com se engrenagens associadas. Nesse o dispositivo de suprimento de caso, vapor for adaptado para suprir o vapor justamente atrás de uma área de
4/12 encaixe das engrenagens, tal como visto na direção do lado de entrada do líquido para o lado da saída do líquido da bomba de engrenagens, que, dessa forma, pode executar um processo ideal de aquecimento do líquido espumado, sem afetar as •Λ funções de bombeamento e de formação de espuma da bomba de z engrenagens. Em particular, é vantajoso se o dispositivo de suprimento de vapor for adaptado para o suprimento de vapor à bomba de engrenagens, em um fluxo que é orientado substancialmente paralelo ao eixo de rotação das engrenagens 10 da bomba de engrenagens. Nesse caso, o vapor é direcionado para fluir principalmente ao longo das engrenagens, - e o máximo da sua capacidade de aquecimento pode ser efetivamente utilizada para o aquecimento da espuma produzida.
A presente invenção refere-se igualmente a um .. _i5 método~para_a formação'de espumá~e aquecimento de um~líqui~do, onde o dispositivo de bombeamento é empregado para misturar um líquido a um gás e, portanto, espumar o líquido; onde o líquido e ^Q- gás-são supridos ao dispositivo de bombeamento, pelo lado da entrada do líquido no dispositivo de
0 bombeamento, e em que o vapor é suprido ao dispositivo de bombeamento da mesma forma, pelo lado da saída de líquido do ------- —dispositivo—de —bombeamento;—As—vantagens da utilização de ~ vapor para aquecimento e para alimentar o vapor diretamente no dispositivo de bombeamento, pelo lado de saída de líquidos 25 do dispositivo de bombeamento, são as mesmas que aquelas já mencionadas em relação ao dispositivo de formador de vapor de acordo com a presente invenção.
d >
Deve-se observar que o documento US 6099878 descreve um dispositivo para a formação de espuma de um
0 líquido tal como o leite, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, no qual o vapor é suprido em fluxo descendente no lado de saída de líquido do dispositivo de bombeamento.
5/12
Pelas razões mencionadas acima, é vantajoso e prático quando o dispositivo de bombeamento compreende uma bomba de engrenagens com engrenagens associadas, e o vapor é suprido justamente pela parte de trás da área de encaixe das 5 engrenagens, tal como visto na direção do lado da entrada do líquido para o lado de saída de líquido da bomba de engrenagens, em que é a opção preferida para fornecer o vapor de água em um fluxo orientado substancialmente paralelo ao eixo de rotação das engrenagens da bomba de engrenagens.
A presente invenção também se refere a um método para a limpeza do dispositivo de bombeamento do dispositivo formador de espuma, à medida que o vapor é suprido ao dispositivo de bombeamento pelo dispositivo de suprimento de vapor do dispositivo. A limpeza a vapor gera bons resultados, _e._ o- fato -de -que -o -dispositivo ~ de suprimento- de “vapor é adequado para ser utilizado para a execução de duas funções diferentes, ou seja, executar um processo de aquecimento do • - líquido espumado”ou executar-um processo de limpeza do meio de bombeamento, contribui para um projeto compacto do 20 dispositivo formador de espuma.
Os aspectos acima descritos e outros da presente ___invenção,._s.e.rão_ aparentes e e—esclarecidos—com referência a seguinte descrição de uma realização do dispositivo formador de espuma, de acordo com a presente invenção, que compreende 25 uma bomba de engrenagens.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A presente invenção será agora explicada em mais detalhes com referência às figuras, nas quais' as peças iguais ou semelhantes são indicadas pelos mesmos sinais de 30 referência, e nas quais:
a Figura 1 mostra esquematicamente um corte seccional de uma série de componentes de um dispositivo para formação de espuma, de acordo com a presente invenção, em
6/12 particular uma bomba de engrenagens, onde, além disso, podem ser vistas a porção de um tubo de entrada conectado à bomba de engrenagens no lado de entrada de líquido da bomba de engrenagens, e a porção de um tubo de escape ligado à bomba 5 de engrenagens no lado da saída de líquido da bomba de engrenagens;
a Figura 2 mostra esquematicamente uma primeira vista não-seccional da bomba de engrenagens, onde, além disso, podem ser vistas uma porção do tubo de entrada conectado à bomba de engrenagens no lado da entrada de líquido da bomba de engrenagens, uma porção do tubo de saída conectado à bomba de engrenagens no lado da saída de líquido da bomba de engrenagens, e uma porção de um tubo de entrada conectado à bomba de engrenagens no lado da saída de líqúido _ 15 _da- bomba de engrenagens ;- e ~ - — - — — a Figura 3 mostra esquematicamente uma outra vista não-seccional da bomba de engrenagens, onde, além disso, -podem-ser vistas’ uma porção dò tübõ dè escape ligado à bomba
de engrenagens |
no |
lado |
da |
saída |
de |
líquido |
da |
bomba |
de |
20 engrenagens, e |
uma |
porção |
do |
tubo de |
sucção conectado à bomba |
de engrenagens |
no |
lado |
da |
saída |
de |
líquido |
da |
bomba |
de |
_ _engrenagens_______ |
— |
----------— |
- -— |
-----— |
—... |
— |
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------- |
— .. |
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES
As figuras mostram uma bomba de engrenagens 1, que faz parte de um dispositivo formador de espuma de acordo com a presente invenção, e porções de vários tubos 2, 3, 4, que estão ligados à bomba de engrenagens 1 para fornecer um líquido à bomba de engrenagens 1 ou para descarregar um líquido da bomba de engrenagens 1. O dispositivo formador de 3 0 espuma de acordo, com a presente invenção não é mostrado como um todo, e deve-se observar que, de modo geral, o dispositivo formador de espuma é adaptado para produzir espuma através da mistura de um líquido e um gás. Na descrição a seguir,
7/12 ‘ presume-se que o líquido seja o leite e que o gás seja o ar, o que não altera o fato de que outros líquidos podem ser escolhidos no âmbito da presente invenção.
Deve ser entendido que o dispositivo formador de a
espuma tem entradas para permitir a entrada de leite e ar, e uma saída para permitir a saída do leite espumado. O dispositivo formador de espuma pode ainda compreender um recipiente adequado para reter uma quantidade de leite. A bomba de engrenagens 1 serve para extrair o leite e o ar para 10 seu interior, misturar esses dois ingredientes, e deslocar o leite espumado que é obtido desta forma em direção à saída do dispositivo. A maneira como isso é feito será explicada agora com base na Figura 1.
A Figura 1 mostra uma vista em seção da bomba de engrenagens 1, _de modo -pode- ser--vista*” nesta 'figura. “Ã~ bomba de engrenagens 1 é uma bomba de engrenagens convencional, e é composta por engrenagens associadas 10, 11 e um motor para : acionar um- eixo -í 2 r T3_ de uma dessas “engrenagens 10, 11. O motor não é mostrado nas figuras, mas uma carcaça 5 para 20 acomodar o motor pode ser vista na figura 3 . O sentido do giro que as engrenagens 10, 11 estão executando durante a operação do motor_es_tá_esquematicamente representado por' meio de setas na Figura 1.
No exemplo mostrado, o leite e o ar são supridos à 25 · bomba de engrenagens 1 através de um tubo de entrada único 2, que é conectado à engrenagem da bomba de engrenagens 1, por um lado que é chamado de lado de entrada do líquido. O tubo de entrada 2 é disposto de modo a suprir o leite e o ar em uma posição onde as engrenagens 10,11 da bomba de engrenagens 3 0 1 estão engrenadas, em que o fluxo do leite e do ar é inicialmente orientado perpendicularmente ao eixo de rotação das engrenagens 10, 11. Dentro da bomba de engrenagens 1, o leite e o ar são impelidos a fluir conjuntamente com as
8/12 engrenagens 10, 11 na periferia dentada das engrenagens 10,
11. No processo, o leite e o ar são misturados de forma a produzir a espuma de leite. A certa altura, o leite espumado chega ao outro lado da bomba de engrenagens 1, que é referido como o lado da saída do líquido. Neste lado, um tubo de escape 3 é ligado à bomba de engrenagens 1, o leite espumado é eliminado pela bomba de engrenagens 1 através deste tubo de saída 3, e transportado em direção à saída do dispositivo formador de espuma, onde um recipiente para receber o leite espumado pode ser posicionado.
Não existe nenhuma possibilidade de o leite, o ar e a espuma de leite passarem por entre as engrenagens 10, 11, ou seja, a área onde as engrenagens 10, 11 estão engrenando.
Portanto, a única maneira destes líquidos atravessarem a 15 bomba _ de_. .engrenagens _ 1 - é· — ao - longo da “periferia ~ das engrenagens 10, 11, onde não há caminho de volta, devido à rotação contínua das engrenagens 10, 11 e a passagem
.. . bloqueada..entre as^engrenagens 10,“ 11 .“ No’ processo, a pressão é aumentada, cuja pressão no lado da saída de líquido da 20 bomba de engrenagens 1 é maior do que a pressão no lado da entrada.
O d is positivo.__formador—de---espuma---é----capaz de produzir espuma de leite frio ou espuma de leite quente, dependendo da escolha do usuário do aparelho. Para esta 25 finalidade, de acordo com a presente invenção, um tubode entrada 4 para suprir o vapor à bomba de engrenagens 1 é conectado à bomba de engrenagens 1, no lado da saídade líquido da bomba de engrenagens 1. Este tubo de entrada de vapor 4 pode ser visto nas figuras 2 e 3, e na figura 1, e a
0 posição do tubo de entrada de vapor 4 é indicada por meiode uma linha tracejada. É evidente a partir da figura 1 que o tubo de entrada de vapor 4 é posicionado de modo a suprir o vapor a partir de uma certa - posição após a zona de
9/12 deslizamento das engrenagens, tal como visto na direção do lado da entrada do líquido para o lado da saída do líquido. Nesta posição, o vapor pode exercer a sua função de aquecimento, sem impedir a função de bombeamento da bomba de engrenagens 1 ou o processo de mistura do leite e do ar. Em particular, o tubo de admissão de vapor 4 é posicionado de modo a fornecer o vapor de água a um fluxo e uma direção substancialmente paralela aos eixos de rotação das engrenagens 10, 11, para que o vapor não seja diretamente orientado para as engrenagens 10, 11, e o máximo da sua capacidade de aquecimento possa ser utilizado para realmente aquecer o leite espumado.
Decorre do acima exposto que, no dispositivo formador de espuma de acordo com a presente invenção, o vapor 15 é utilizado para, aquecer -a -espuma - do- leite,' se “assim desejado. Em geral, a presente invenção pode ser descrita como um alimentador de vapor diretamente a um componente . mecânico .formador de-espuma-de -um dispositivo’de formação de espuma.· Uma vantagem importante desse fato é que o 20 dispositivo não necessita de consistir de meios distintos para realizar a possibilidade de aquecer, outros além daqueles meios para o suprimento —de—vapor—à—bomba de engrenagens 1. Uma realização da presente invenção consiste em combinar as funções de bombeamento, mistura e aquecimento 25 em um único componente do dispositivo formador de espuma.
Além disso, o vapor pode ser utilizado com a finalidade de limpar o interior da bomba de engrenagens 1, de modo que não é necessário tomar medidas adicionais para realizar a função de limpeza. Assim, o dispositivo de acordo com a presente 30 invenção é de um desenho relativamente simples e extremamente compacto.
O dispositivo formador de espuma de acordo com a presente invenção pode ser utilizado como um dispositivo
10/12 autônomo, mas também pode ser utilizado como uma unidade em um sistema maior. Por exemplo, o dispositivo formador de espuma pode ser incorporado a uma preparador de bebidas, tal como uma máquina de café ou uma máquina de café expresso, que tem que suprir receitas com leite.
O vapor que é suprido à bomba de engrenagens 1 pode ser produzido por qualquer maneira conveniente, conhecida por si mesma. Para este efeito, o dispositivo de formação de espuma pode ser combinado com um gerador de vapor e, 10 possivelmente, também com um tanque de água para conter a água a ser utilizada para formar o vapor.
Na modalidade mostrada do dispositivo formador de espuma de acordo com a presente invenção, o leite e o ar são supridos à bomba de -engrenagens 1, por meio de um único tubo — 15 — 2 . —No —entanto, isso- não- altera o— fato de que ~podem “ser aplicados tubos separados.
Deve-se observar que o dispositivo formador de — -espuma~de~acordo 'com~a presente-'invenção ' pode incluir outro tipo adequado de bomba mecânica, tal como a bomba de engrenagens 1, conforme descrito anteriormente. Em qualquer caso, de acordo com a presente invenção, o dispositivo _____ ___formador de espuma compreende um dispositivo de suprimento de vapor para a bomba, em especial, do lado da saída de líquido da bomba. Os dispositivos para o suprimento do líquido à bomba e a descarga do líquido da bomba não precisam necessariamente ser de tubos, mas também podem ser providos de outra forma adequada. Por exemplo, o dispositivo de abastecimento e descarga pode incluir dutos que se estendem através de uma parte de material.
Ficará claro a um técnico no assunto que o âmbito da presente invenção não fica limitado aos exemplos discutidos acima, mas que várias alterações e modificações dos mesmos são possíveis sem se desviar do âmbito da presente
11/12 invenção, tal como definido nas reivindicações anexas. Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita em detalhes nas figuras e na fraseologia, tais ilustrações e fraseologia devem ser consideradas apenas como ilustrativas ou 5 exemplificativas, e não restritivas. A presente invenção não se limita às realizações descritas.
As variações das realizações descritas podem ser entendidas e realizadas por um elemento versado na técnica na prática da invenção reivindicada, a partir de um estudo das 10 figuras, da descrição e das reivindicações anexas. Nas reivindicações, a palavra compreende não exclui outras medidas ou elementos, e o artigo indefinido um ou uma não exclui a pluralidade. O simples fato de que certas medidas são indicadas em diferentes reivindicações mutuamente 15 dependentes não indica _que uma- combinação-destas medidas não possa ser aproveitada com vantagens. Qualquer sinal de referência nas reivindicações não deve ser interpretado como limitador _ do _ âmbito - da - -presente” ' invenção. No acima mencionado, foi descrito um dispositivo formador de espuma. O 20 dispositivo formador de espuma compreende o dispositivo 1, que é adaptado para desempenhar uma função de bombeamento e para executar um processo de mistura de.pelo menos um líquido e um gás, ao mesmo tempo. Além disso, o dispositivo compreende um dispositivo 2 apropriado para o abastecimento 25 do líquido e do gás ao dispositivo de bombeamento 1, em particular, para um lado do meio de bombeamento 1 denominado lado da entrada de líquido, e um dispositivo 3 apropriado para descarregar a espuma do dispositivo de bombeamento 1, em particular de um lado do dispositivo de bombeamento 1, que é 3 0 indicado como o lado da saída do líquido. Para que o dispositivo seja capaz de produzir espuma quente, o dispositivo 4 para o suprimento de vapor é provido e disposto de modo a fornecer o vapor diretamente ao dispositivo de
12/12 , bombeamento 1, em particular, do lado da saída do líquido do meio de bombeamento 1. Essa forma de atribuir uma funcionalidade de aquecimento ao dispositivo de bombeamento 1 tem muitas vantagens, incluindo a opção de um desenho mais 5 compacto. Além disso, o vapor pode ser utilizado para a limpeza do dispositivo de bombeamento 1.