ES1249670U - Piston actuated dispensing unit for espresso machines (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Unidad dispensadora accionada por pistón para máquinas de café espressoPiston actuated dispensing unit for espresso machines
La presente invención se refiere a unidad dispensadora accionada por un pistón mejorado, para uso en máquinas de café espresso.The present invention relates to an improved piston actuated dispensing unit for use in espresso machines.
Las unidades de dispensadores accionados por pistón para máquinas de café espresso son conocidas ya desde hace mucho tiempo en la técnica y han sido introducidas comercialmente con la máquina convencional accionada por palanca, en donde el accionamiento manual de una palanca por medio de desplazamiento angular ascendente de la misma hace que un pistón se eleve dentro de su cámara cilíndrica y, al mismo tiempo, se comprima un resorte dentro de la misma cámara cilíndrica y que se abra una abertura de la pared del cilindro para recibir agua muy caliente.Piston operated dispenser units for espresso machines have been known for a long time in the art and have been introduced commercially with the conventional lever-operated machine, wherein the manual actuation of a lever by means of upward angular displacement of it causes a piston to rise within its cylindrical chamber and, at the same time, to compress a spring within the same cylindrical chamber and to open an opening in the cylinder wall to receive very hot water.
Cuando se suelta la palanca, ésta vuelve a su posición inicial bajo la acción del resorte y, al mismo tiempo, se hace descender el pistón y se fuerza el agua caliente fuera de la cámara cilíndrica hacia el portafiltro que contiene la dosis de café molido, dispensando de este modo la bebida.When the lever is released, it returns to its initial position under the action of the spring and, at the same time, the piston is lowered and the hot water is forced out of the cylindrical chamber towards the filter holder containing the dose of ground coffee. thus dispensing the drink.
Se observará que, puesto que la única fuerza generadora de presión del agua es ejercida por el resorte, disminuye de un valor máximo, cuando el pistón se eleva, a un valor mínimo, cuando el pistón desciende.It will be appreciated that since the only pressure generating force of the water is exerted by the spring, it decreases from a maximum value, when the piston rises, to a minimum value, when the piston descends.
Por lo tanto, con una máquina convencional de pistón cuyos dispositivos de accionamiento son una palanca y un resorte, no hay forma de obtener un suministro de agua con una presión constante o una presión que varíe de acuerdo con un perfil de presión determinado que deberá aplicarse durante el intervalo de dispensación de café.Therefore, with a conventional piston machine whose actuation devices are a lever and a spring, there is no way to obtain a water supply with a constant pressure or a pressure that varies according to a certain pressure profile that must be applied. during the coffee dispensing interval.
Se trata de un inconveniente específico de las unidades de suministro de pistón accionadas por una palanca convencional, que se suma a los inconvenientes mecánicos y de seguridad derivados de la presencia de la palanca como miembro de control.This is a specific drawback of conventional lever actuated piston supply units, which adds to the mechanical and safety drawbacks arising from the presence of the lever as a control member.
El objetivo de la presente invención es proporcionar una unidad dispensadora accionada por pistón que no esté afectada por los inconvenientes del resorte y de las unidades dispensadoras accionadas por pistón, relacionadas con la seguridad durante movimiento de la palanca y el tipo de perfil de presión de agua caliente para dispensar la bebida.The aim of the present invention is to provide a piston actuated dispensing unit that is not affected by the drawbacks of spring and piston actuated dispensing units, related to safety during movement of the lever and the type of hot water pressure profile to dispense the drink.
En particular, el objetivo de la invención es proporcionar una unidad dispensadora accionada por pistón que pueda dispensar la bebida con perfiles de presión de agua de diferentes tipos, opcionalmente seleccionados de entre una pluralidad de perfiles predeterminados, previamente almacenados dentro de una unidad de control electrónico.In particular, the object of the invention is to provide a piston-operated dispensing unit that can dispense the beverage with different types of water pressure profiles, optionally selected from a plurality of predetermined profiles, previously stored within an electronic control unit .
Estos y otros objetivos, como se explica mejor más adelante, se consiguen por medio de una unidad dispensadora de máquinas de café espresso accionada por pistón que tiene los rasgos característicos de la reivindicación 1 adjunta.These and other objectives, as further explained below, are achieved by means of a piston-operated espresso machine dispensing unit having the characteristic features of the attached claim 1.
Se describirá ahora la invención en más detalle con referencia a una forma de realización de la misma, que se da a modo de ilustración con ejemplos y sin limitación, y que se muestra en los dibujos anexos, en los cuales:The invention will now be described in more detail with reference to an embodiment thereof, which is given by way of illustration with examples and without limitation, and which is shown in the accompanying drawings, in which:
- En la figura 1 muestra una vista esquemática de una unidad dispensadora de máquinas de café espresso de acuerdo con la invención, con sus dispositivos de control y supervisión;- Figure 1 shows a schematic view of an espresso coffee machine dispensing unit according to the invention, with its control and supervision devices;
- La figura 2 muestra una vista en corte transversal de la realización de la unidad dispensadora accionada por pistón de la figura 1, con el pistón en la posición descendida al final de una operación de dispensación de la bebida;Figure 2 shows a cross-sectional view of the embodiment of the piston-driven dispensing unit of Figure 1, with the piston in the lowered position at the end of a beverage dispensing operation;
- La figura 3 muestra una vista frontal esquemática de una máquina de café espresso equipada con dos unidades dispensadoras accionadas por pistón de la figura 1.- Figure 3 shows a schematic front view of an espresso machine equipped with two piston-actuated dispensing units of Figure 1.
Con referencia a las figuras anteriores, y en particular a la figura 1, la cifra 1 designa en general la unidad de dispensación accionada por pistón. Esta última comprende una carcasa cilíndrica 2, que se extiende principalmente a lo largo de un eje vertical A-A entre una base inferior 3 y un extremo cerrado superior 4.With reference to the above figures, and in particular to figure 1, the figure 1 generally designates the piston-operated dispensing unit. The latter comprises a cylindrical casing 2, which extends mainly along a vertical axis A-A between a lower base 3 and an upper closed end 4.
Un cuerpo de pistón 5 está situado dentro de la carcasa cilíndrica 2 y es capaz de desplazarse a lo largo de dicho eje vertical A-A.A piston body 5 is located inside the cylindrical housing 2 and is capable of moving along said vertical axis A-A.
El cuerpo de pistón 5 tiene un extremo superior 6 y un extremo inferior 7 que está configurado para extenderse a través de una abertura 8 formada en dicha base inferior 3 de la carcasa cilíndrica 2. The piston body 5 has an upper end 6 and a lower end 7 which is configured to extend through an opening 8 formed in said lower base 3 of the cylindrical housing 2.
Un cuerpo cilíndrico está dispuesto debajo de dicha abertura 8 y por debajo de la base 3, y tiene una abertura axial 10 formada en el extremo inferior 11.A cylindrical body is arranged below said opening 8 and below the base 3, and has an axial opening 10 formed at the lower end 11.
Un eje 12, que se extiende coaxialmente con el eje vertical A-A de la carcasa 2, está conectado al extremo superior 6 del cuerpo de pistón 5 a través de medios cinemáticos que comprenden un tornillo helicoidal 13, encajado en una tuerca 14. Esta última está alojada dentro de una escotadura 106 del extremo superior 6 del cuerpo de pistón 5, que admite los pequeños movimientos articulados correspondiente entre la tuerca y el extremo 6, reduciendo así el desgaste de la junta.An axis 12, which extends coaxially with the vertical axis AA of the casing 2, is connected to the upper end 6 of the piston body 5 through kinematic means comprising a helical screw 13, fitted in a nut 14. The latter is housed within a recess 106 of the upper end 6 of the piston body 5, which admits the small corresponding articulated movements between the nut and the end 6, thus reducing the wear of the seal.
El eje 12 se extiende más allá del cierre superior 4 de la carcasa 2 a través de la abertura 15, con la interposición de los cojinetes de empuje 112 convencionales dispuestos en el cierre superior 4. El eje 12 se proyecta fuera del cierre superior 4 por su extremo 16.The shaft 12 extends beyond the upper seal 4 of the housing 2 through the opening 15, with the interposition of conventional thrust bearings 112 disposed in the upper seal 4. The shaft 12 projects out of the upper seal 4 by its end 16.
Este último está conectado a un actuador, en la práctica un motor eléctrico, de referencia 17, a través de medios mecánicos convencionales, no mostrados, que permiten el posicionamiento operativo del mismo a lo largo de un eje B-B que se extiende de forma transversal al eje vertical A-A, a lo largo del cual se desplaza el cuerpo de pistón 5.The latter is connected to an actuator, in practice an electric motor, reference 17, through conventional mechanical means, not shown, which allow operative positioning thereof along an axis BB that extends transversely to the vertical axis AA, along which the piston body 5 moves.
El dispositivo de actuador 17 mencionado con anterioridad, tal como se explica a continuación, con su medio cinemático para acoplarlo al final 16 del eje 12, está configurado para accionar de manera giratoria este último de manera alterna, en una dirección para elevar el cuerpo de pistón 5 hacia el extremo cerrado superior 4 de la carcasa 2 y en la dirección opuesta, hacia el cuerpo cilíndrico 9 mencionado anteriormente, coaxial con la carcasa 2.The actuator device 17 mentioned above, as explained below, with its kinematic means for coupling it to the end 16 of the shaft 12, is configured to rotatably actuate the latter alternately, in a direction to raise the body of piston 5 towards the upper closed end 4 of the casing 2 and in the opposite direction, towards the cylindrical body 9 mentioned above, coaxial with the casing 2.
Una abertura 18 formada en la pared cilíndrica del cuerpo 9 está conectada de forma convencional a la fuente de agua caliente de la máquina de café y permite introducir una dosis de agua caliente en el cuerpo cilíndrico 9 cuando se eleva el cuerpo de pistón 5 y su parte inferior 7 deja al descubierto dicha abertura 18.An opening 18 formed in the cylindrical wall of the body 9 is conventionally connected to the hot water source of the coffee machine and allows a dose of hot water to be introduced into the cylindrical body 9 when the piston body 5 and its lower part 7 exposes said opening 18.
Medios de acoplamiento convencionales 19 están dispuestos alrededor del extremo inferior 11 de la carcasa 2, para la conexión de un portafiltro 119 que contiene la dosis de café molido, y para dispensar la bebida desde su caño 219.Conventional coupling means 19 are arranged around the lower end 11 of the casing 2, for the connection of a filter holder 119 that contains the dose of ground coffee, and for dispensing the drink from its spout 219.
Un puerto de presión está provisto en la parte inferior 7 del cuerpo de pistón 5 y consiste en una abertura 20 que se abre hacia la cámara 21. Con una conexión 120 y un transductor de presión 22, el valor de la presión es detectado continuamente y se introduce en una unidad de control (CPU) 23, en la que se pueden almacenar diferentes perfiles de presión para controlar el dispositivo de accionamiento 17 reproduciéndolos a través del cuerpo de pistón 5 durante la dispensación de las bebidas.A pressure port is provided in the lower part 7 of the piston body 5 and consists of an opening 20 that opens into chamber 21. With a connection 120 and a pressure transducer 22, the pressure value is continuously detected and input into a control unit (CPU) 23, in which different pressure profiles to control the actuator 17 reproducing them through the piston body 5 during the dispensing of the beverages.
La detección continua de la presión y sus variaciones con el tiempo permiten a la unidad de control 23 detectar el momento en el que se secó la cápsula de café agotada en el portafiltro y determinar el momento óptimo para retirar el portafiltro de la máquina.Continuous detection of the pressure and its variations over time allow the control unit 23 to detect the moment when the spent coffee capsule in the filter holder was dried and to determine the optimum moment to remove the filter holder from the machine.
La unidad dispensadora 1 de la invención se complementa con una interfaz de usuario 24 situada en la máquina de café, tal como se muestra esquemáticamente en la figura 3, que tiene miembros de control, por ejemplo en forma de botones 25, estando cada botón configurado para ser correlacionado con un perfil de presión respectivo de la pluralidad de perfiles de referencia almacenados en dicha unidad de control 23.The dispensing unit 1 of the invention is complemented by a user interface 24 located on the coffee machine, as shown schematically in figure 3, which has control members, for example in the form of buttons 25, each button being configured to be correlated with a respective pressure profile of the plurality of reference profiles stored in said control unit 23.
Un regulador electrónico 117, para regular la velocidad, la potencia y la posición del actuador 17 anteriormente mencionado, está conectado a la unidad de control 23 y está configurado para variar los parámetros de funcionamiento del mencionado actuador 17 según la desviación entre los valores de presión detectados por el mencionado transductor de presión 22 y un valor de presión de referencia predeterminado, seleccionado de entre la pluralidad de valores de presión almacenados en la unidad de control 23 anteriormente mencionada.An electronic regulator 117, to regulate the speed, power and position of the aforementioned actuator 17, is connected to the control unit 23 and is configured to vary the operating parameters of said actuator 17 according to the deviation between the pressure values detected by said pressure transducer 22 and a predetermined reference pressure value, selected from the plurality of pressure values stored in the aforementioned control unit 23.
Como alternativa a los botones 25, la interfaz de usuario 24 puede conectarse a una palanca 26 enchavetada a un eje de soporte 27 correspondiente y capaz de asumir una pluralidad de posiciones desplazadas angularmente, estando cada posición enclavada a un actuador electrónico 28 respectivo, que está configurado para transferir a la interfaz de usuario 24 la información correspondiente sobre el perfil de presión que hay que usar.As an alternative to buttons 25, user interface 24 can be connected to a lever 26 keyed to a corresponding support shaft 27 and capable of assuming a plurality of angularly offset positions, each position being locked to a respective electronic actuator 28, which is configured to transfer corresponding information about the pressure profile to be used to the user interface 24.
El mencionado actuador electrónico 28, en una variante de realización del mismo, también está configurado para hacer que la palanca 26 imite la resistencia a la que la misma palanca 26 se opondría en realidad si fuera accionada por un usuario, en una máquina convencional de palanca y pistón.The aforementioned electronic actuator 28, in a variant embodiment thereof, is also configured to make the lever 26 mimic the resistance that the same lever 26 would actually oppose if it were operated by a user, in a conventional lever machine and piston.
Por último, la unidad dispensadora o la máquina de café en la que está montada tienen una pantalla de datos 29 en la cual se muestran al usuario los valores de presión usados por el dispensador 1 en función del tiempo de dispensación de la bebida.Finally, the dispensing unit or the coffee machine in which it is mounted has a data screen 29 in which the pressure values used by the user are shown to the user. dispenser 1 depending on the dispensing time of the drink.
En una forma de realización alternativa, la palanca 26 está conectada a un dispositivo codificador, no mostrado, asociado al dispositivo actuador 17 que controla los movimientos de elevación y de descenso del pistón 5. Por lo tanto, el dispositivo codificador está adaptado para correlacionar la posición angular de la palanca 26 con la posición del pistón 5, lo que permite un funcionamiento convencional de la palanca 26.In an alternative embodiment, the lever 26 is connected to an encoder device, not shown, associated with the actuator device 17 that controls the raising and lowering movements of the piston 5. Therefore, the encoder device is adapted to correlate the Angular position of lever 26 with the position of piston 5, allowing a conventional operation of lever 26.
No obstante, en todas las alternativas de funcionamiento, la palanca 26 está diseñada para tener la función de iniciar la operación de dispensación. However, in all operating alternatives, the lever 26 is designed to have the function of initiating the dispensing operation.
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