ES2253322T3 - Dispositivo para la dispensacion de un liquido a presion. - Google Patents
Dispositivo para la dispensacion de un liquido a presion.Info
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Abstract
Dispositivo (1, 101, 201, 301) para dispensar un líquido, que comprende un contenedor que tiene un primer compartimiento (4, 104, 204, 304) y un segundo compartimiento (16, 116, 216, 316), comprendiendo el primer compartimiento (4, 104, 204, 304) un líquido a dispensar (3), y comprendiendo el segundo compartimiento (16, 116, 216, 316) un propulsor, mientras que, como mínimo, durante su utilización, se dispone una abertura (19) entre el primer compartimiento (4, 104, 204, 304) y el segundo compartimiento (16, 116, 216, 316), disponiéndose medios de control de presión (8, 17, 117, 217, 317) para controlar, durante la utilización, la presión del propulsor que fluye desde el segundo compartimiento (16, 116, 216, 316) al primer compartimiento (4, 104, 204, 304), mientras que en el segundo compartimiento (16, 116, 216, 316) se disponen cargas (20) para absorber y/o adsorber como mínimo una parte del propulsor, caracterizado porque dicho líquido (3) es una bebida carbónica y el propulsor contiene, como mínimo, dióxido de carbono (CO2), mientras que los materiales de carga (20) comprenden como mínimo carbón activado, de forma que los medios de control de presión (8, 17, 117, 217, 317) están dispuestos de forma tal que, durante la utilización, se mantiene una situación de equilibrio en un espacio de cabecera del primer compartimiento.
Description
Dispositivo para la dispensación de un líquido a
presión.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para la dispensación de un fluido, de acuerdo con el preámbulo de
la reivindicación 1. Un dispositivo de este tipo es conocido por el
documento FR-A2 331 485.
La Patente US 5.368.207 da a conocer un
dispositivo que comprende un contenedor a presión en el que el
fluido a dispensar puede ser almacenado en una primera cámara,
mientras se incluye una segunda cámara para almacenar y dispensar
un propulsor. Mediante medios de control de presión, la segunda
cámara se encuentra en comunicación de fluido con la primera
cámara. Los medios de control de presión están dispuestos para hacer
pasar el propulsor desde la segunda cámara a la primera a una
presión predeterminada y específica. En un dispositivo de este
tipo, durante la utilización, el fluido es sometido a presión en la
primera cámara por medio del propulsor y, cuando se abren los
medios apropiados de dispensación, el fluido es impulsado de esta
manera desde la primera cámara.
Este dispositivo conocido tiene el inconveniente
de que la proporción entre el volumen de la primera cámara y el
volumen de la segunda cámara es desfavorable. Para posibilitar el
almacenamiento de suficiente cantidad de propulsor en la segunda
cámara para la dispensación del contenido completo de la primera
cámara a una presión adecuada, la segunda cámara debe ser
relativamente grande con respecto a la primera cámara. Como
consecuencia, el dispositivo en su conjunto tiene una proporción
desfavorable entre las dimensiones exteriores y el contenido
efectivo de la primera cámara.
Se ha propuesto ya anteriormente incrementar la
presión de una segunda cámara de manera tal que, para un volumen
más reducido, se pueda incluir en su interior la misma cantidad de
propulsor. No obstante, esto tiene el inconveniente de que los
medios de control de presión y las paredes, como mínimo, de la
segunda cámara se deben adaptar a dichas presiones más elevadas, lo
que es técnicamente complicado y costoso. Además, dichas presiones
más elevadas son habitualmente no aceptables si no van acompañadas
de extremas medidas de seguridad, teniendo en cuenta las
condiciones de producción y utilización.
Además, dicho dispositivo tiene el inconveniente
de que se utiliza una cantidad de material relativamente grande y
que dicho dispositivo es relativamente pesado.
El documento
FR-A-2 331 485 da a conocer un
dispositivo para la dispensación de un fluido, que comprende un
contenedor que tiene un primer y un segundo compartimientos. En el
primer compartimiento, se puede introducir un fluido a dispensar, y
en el segundo compartimiento, el propulsor. Se dispone una abertura
entre el primer y el segundo compartimientos, en la que se disponen
medios de control de presión para controlar la presión del
propulsor que fluye desde el segundo compartimiento al primero. En
este dispositivo, se disponen cargas en el segundo compartimiento
para adsorber y para absorber una parte del propulsor, a efectos de
posibilitar el almacenamiento de una cantidad relativamente grande
de propulsor a presiones relativamente bajas. Este dispositivo
conocido está dispuesto para pulverizar materiales de pulido de
muebles y similares. Durante la utilización, se escoge de manera
arbitraria la presión del propulsor.
El objeto de la presente invención consiste en
dar a conocer un dispositivo, según la introducción, en el que se
evitan los inconvenientes mencionados, mientras que se conservan las
ventajas del mismo. Con este objetivo, un dispositivo según la
invención se caracteriza por las características de la
reivindicación 1.
En un dispositivo según la presente invención, se
incluye un material de carga en el segundo compartimiento para
asociar, como mínimo, una parte del propulsor, cuya parte puede ser,
por lo tanto, introducida en el segundo compartimiento sin que la
presión en su interior se incremente de manera considerable. El
efecto sorprendente que se consigue, de esta manera, es que, en
iguales condiciones de utilización, un volumen considerablemente
más grande de propulsor puede ser introducido, a una presión
preseleccionada, dentro del segundo compartimiento lleno de
propulsor, en comparación con la segunda cámara del dispositivo
conocido, a la misma presión. Esto significa que, en un dispositivo
de acuerdo con la invención, la segunda cámara puede ser
relativamente pequeña en comparación con la primera cámara,
mientras que, no obstante, un gran volumen de propulsor puede ser
introducido en la segunda cámara a una presión relativamente baja.
Esto significa que no son necesarias medidas específicas para hacer
que los medios de control de presión y las paredes del segundo
compartimiento sean resistentes a presiones extremas.
En el dispositivo según la presente invención, se
pueden utilizar, de manera ventajosa y sorprendente, técnicas
conocidas de la industria de aerosoles, tales como, piezas de
válvulas y contenedores.
En una realización ventajosa, un dispositivo
según la invención se caracteriza por las características de la
reivindicación 3.
La ventaja que se consigue utilizando como
propulsor dióxido de carbono relativamente puro, con las cargas
formadas sustancialmente por fibra de carbón activado, es que se
puede introducir un volumen especialmente grande de propulsor en un
espacio especialmente reducido a una presión adecuada, debido a la
gran área superficial específica interna y externa de las fibras de
carbón activado. En especial, cuando se utilizan dispositivos según
la invención para la dispensación de bebidas carbónicas, la ventaja
conseguida por la pureza relativamente elevada es que el propulsor
puede ser llevado directamente hacia adentro de la bebida a
dispensar, o por encima de la misma, de manera que el dispositivo
puede ser de construcción simple. Además, se mantiene en todo
momento, de esta forma, la situación de equilibrio deseada en el
espacio de cabecera del primer compartimiento, lo cual tiene un
efecto positivo en la calidad de la bebida a dispensar y prolonga la
vida de almacenamiento de la misma.
Para la utilización del dispositivo según la
presente invención, para almacenar y dispensar cerveza, en
particular de tipo lager, se mantiene preferentemente un exceso de
presión en el espacio de cabecera del compartimiento de
almacenamiento (primer compartimiento) de aproximadamente 0,65 bar y
1,0 bar (1,65-2,0 bar absoluta), a efectos de
obtener y mantener un equilibrio en el contenido de CO_{2} de
aproximadamente 4,6 g CO_{2} por litro de cerveza a una
temperatura de la cerveza comprendida entre 5ºC y 10ºC. De la tabla
1, para otras bebidas carbónicas, se pueden leer las presiones en
exceso deseadas para un contenido deseado de dióxido de
carbono.
Para la asociación de CO_{2,} se utiliza
preferentemente carbón activado, tal como carbón activado de tipo
GF40 ó R1Extra, suministrados ambos por la firma Norit, Amersfoort,
Holanda, tal como se indicará adicionalmente en la descripción.
Por litro de líquido a dispensar, en particular,
de bebidas carbónicas, se incluye preferentemente entre 2 y 20
gramos de carbón activado en el segundo compartimiento. Más
particularmente, se incluyen entre 6 y 18 g de carbón activado. De
este modo, para una presión aceptable, se puede asociar la cantidad
suficiente de CO_{2} o de un propulsor parecido, mientras que
prácticamente no existe carbón en exceso.
Por litro de líquido a dispensar, en particular
de bebidas carbónicas, se almacenan preferentemente entre 1 y 10 g
de CO_{2} como medio de presión en el segundo compartimiento. Se
ha observado que dichas cantidades son suficientes para desplazar
la bebida, como mínimo, de forma sustancialmente completa. En
particular, se han observado muy buenos resultados con una cantidad
comprendida entre 2 y 8 g de CO_{2}.
Según otros perfeccionamientos, un dispositivo
según la invención se caracteriza por las características de la
reivindicación 4.
De manera sorprendente, se ha descubierto que,
para dispensar bebidas carbónicas, particularmente cerveza, una
presión en un ligero exceso en la cámara en la que se tiene que
dispensar la bebida, con respecto al medio ambiente, conduce a una
forma o modelo de dispensación especialmente favorable. En
particular, se puede llenar, de manera relativamente rápida, una
serie de vasos de cerveza con una parte superior en cantidad
adecuada de espuma y un contenido óptimo de CO_{2}.
Por el dimensionado adecuado del dispositivo de
salida, la cerveza puede ser dispensada de manera adecuada, es
decir, con la velocidad de salida apropiada y con el contenido
preciso de CO_{2}, así como una parte superior agradable y
completa de espuma, en la presión de exceso en equilibrio del
dióxido de carbono.
Preferentemente, se disponen medios de liberación
del exceso de presión para el primer y/o segundo compartimientos,
para dejar que salga, como mínimo, una parte del medio de presión de
manera controlada cuando se generan presiones indebidamente
elevadas. Con este objetivo, por ejemplo, se puede disponer una
válvula o debilitamientos locales de manera expresa, por ejemplo,
en las posturas de plegado, fijaciones o similares.
En una primera realización preferente, un
dispositivo según la invención se caracteriza por las
características de la reivindicación 11.
Incluyendo tanto el primero como el segundo
compartimientos en el contenedor, se consigue la ventaja de que el
usuario no está obligado a realizar ninguna operación de montaje
antes de utilizar el dispositivo. Esto aumenta la facilidad de
utilización, la comodidad y la seguridad para el usuario. Además, se
evitan, de esta manera, los errores de montaje, de manera que, se
impide el desperdicio. Al disponer medios de llenado del segundo
compartimiento con un propulsor, desde el exterior del contenedor,
la ventaja que se consigue es que la operación de llenado se puede
llevar a cabo hasta cualquier momento adecuado, por ejemplo, después
de llenar y después de tratamiento del líquido en el primer
compartimiento. Esto es ventajoso, en particular, cuando dicho
líquido situado en el contenedor debe ser expuesto a cambios
sustanciales de temperatura, tales como, por ejemplo, en una etapa
de pasteurización.
En una realización alternativa, un dispositivo
según la invención se caracteriza por las características de la
reivindicación 12.
En esta realización, antes de la utilización, el
segundo compartimiento que está dispuesto en un cuerpo envolvente
en forma preferentemente de cartucho, puede ser acoplado al
contenedor, llevándolo a comunicación de líquido con el primer
compartimiento. De este modo, se asegura que, antes de la
utilización, el contenedor se encuentra prácticamente sin presión,
o como mínimo que retiene una presión relativamente baja. Solamente
se puede llevar a cabo el incremento deseado de presión después del
acoplamiento del segundo compartimiento. Además, el primer y
segundo compartimientos pueden ser tratados separadamente, lo que es
ventajoso en términos de producción y de utilización. Ciertamente,
el contenedor con el primer compartimiento puede ser expuesto, por
ejemplo, a cambios de temperatura sin que el propulsor del segundo
compartimiento quede influido por ello, mientras que, además, las
piezas distintas pueden ser fabricadas, almacenadas, transportadas,
posiblemente reutilizadas o eliminadas separadamente. Además, la
ventaja que se consigue de este modo es que, en caso deseado,
varios contenedores pueden ser llevados y mantenidos a presión
simultáneamente o consecutivamente con el mismo segundo
compartimiento.
En otra realización específicamente ventajosa, un
dispositivo de acuerdo con la invención se caracteriza además por
las características de la reivindicación 13.
La utilización de un tubo de vertido montado en
el primer compartimiento ofrece la ventaja de que este conjunto
puede ser colocado como unidad. Esto es ventajoso, en particular,
cuando los medios de dispensación están igualmente integrados en
este conjunto. El tubo de vertido permite que el primer
compartimiento pueda ser vaciado por completo, de manera adecuada.
La instalación del conjunto puede tener lugar preferentemente
después del llenado del primer compartimiento. En realidad, se
observa que dicho conjunto puede ser alimentado asimismo de forma
separada desde el primer compartimiento, de manera tal que puede ser
colocado por un usuario directamente antes de la utilización.
Además, un conjunto de este tipo puede ser diseñado para su relleno,
como mínimo para su utilización varias veces.
La invención se refiere además a un método para
mantener a presión y para dispensar un fluido, que se caracteriza
por las características de la reivindicación 14.
Con este método, se consigue la ventaja de que,
por medio de un dispositivo relativamente simple, se puede
dispensar una cantidad relativamente grande de fluido sin requerir
una compresión extrema del propulsor y sin requerir la disposición
de propulsor en una cámara que tiene un volumen relativamente grande
en comparación con la cantidad de líquido a dispensar. Por lo
tanto, un dispositivo a utilizar con este método puede ser un
dispositivo relativamente pequeño, simple y ligero, sin que esto
tenga un efecto adverso en la facilidad de utilización y en la
seguridad del usuario.
La invención se refiere además a un cartucho de
presión a utilizar en un dispositivo, conjunto o método según la
invención, caracterizado por las características de la
reivindicación 16.
Dicho cartucho a presión puede ser diseñado, por
ejemplo, como un contenedor relativamente reducido, adecuado para
llevar y mantener un primer compartimiento a presión, pero también
puede ser diseñado, por ejemplo, como cilindro de CO_{2} para
llevar y mantener a presión una serie de primeros compartimientos o
un barril de un contenido relativamente grande. Desde luego, un
cartucho de presión según la invención puede ser llenado con todo
tipo de cargas, dependiendo del propulsor que se tiene que almacenar
en el mismo, no obstante, son preferentes como cargas, las fibras
de carbón activado, en combinación con CO_{2}, teniendo en cuenta
la aplicabilidad relativamente universal y posibilidades de
reutilización de las mismas, así como la pureza del CO_{2} como
resultado de lo cual se puede introducir directamente en la bebida o
por encima de la misma.
Según otra realización, la utilización de un
cartucho de presión, según la invención, se caracteriza por las
características de la reivindicación 18.
La utilización de medios de control de presión
para mantener un exceso de presión relativamente constante, durante
la utilización, ofrece la ventaja de que el líquido puede ser
dispensado en todo momento de forma sustancialmente igual. A este
respecto, la disposición de los medios de control de presión en el
cartucho de presión ofrece la ventaja de que puede ser reutilizado
y activado de manera relativamente simple, mientras que puede ser
utilizado además como medio de cierre para el cartucho de presión,
en caso deseado.
La presente invención se refiere además a la
utilización de un cartucho de presión, según la invención, para
dispensar bebidas carbónicas, en particular cerveza.
Otras realizaciones ventajosas de un dispositivo
o método según la invención son las que se indican en las
reivindicaciones dependientes.
Para clarificar la invención, se describirán a
continuación, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, múltiples
realizaciones a título de ejemplo de un dispositivo y método según
la invención. En los dibujos:
la figura 1 es una vista en alzado lateral,
esquemática y en sección de un dispositivo según la invención;
la figura 2 es una vista en alzado lateral,
esquemática y en sección de una realización alternativa de un
dispositivo según la invención;
la figura 3 es una vista esquemática, en sección
de medios de control de presión a utilizar en un dispositivo según
la invención;
la figura 4 muestra esquemáticamente una segunda
realización alternativa de un dispositivo según la invención; y
la figura 5 muestra esquemáticamente una tercera
realización alternativa de un dispositivo según la invención.
En esta descripción, las piezas idénticas o
correspondientes han recibido iguales numerales de referencia. En
esta descripción, las realizaciones serán descritas haciendo
referencia a un dispositivo de grifo de dispensación de bebidas
carbónicas, en particular, para cerveza. No obstante, se
comprenderá, de manera inmediata, que otras aplicaciones son
también posibles, por ejemplo, la utilización de un dispositivo de
este tipo para la dispensación de productos alimenticios, productos
esponjosos, pastas y similares.
La figura 1 muestra un dispositivo 1 de acuerdo
con la invención, que comprende un contenedor (2) en el que una
determinada cantidad de cerveza (3) a dispensar está incluida en un
primer compartimiento (4). En la realización mostrada, el
contenedor (2) es una lata de paredes relativamente delgadas y con
un contenido relativamente grande, por ejemplo, de 3 a 5 litros. El
contenedor (2) está cerrado en su totalidad y tiene su cara
superior dotada de una abertura central (6) que recibe los medios
dispensadores (7), que se describirán más detalladamente a
continuación. Prolongándose por debajo de los medios de dispensación
(7), se encuentra un dispositivo de control de presión (8), que
también se describirá con mayor detalle. Conectados a los medios
dispensadores (7), se encuentran medios de salida (9) para la
descarga de cerveza (3), con intermedio de los medios dispensadores
(7), desde el contenedor (2) hacia, por ejemplo, un vaso (no
mostrado). Con este objetivo, un tubo de vertido (10) se prolonga
desde los medios dispensadores (7) a una posición adyacente al fondo
(11) del contenedor (2), de manera que la totalidad del volumen de
cerveza (3) puede ser dispensado mediante los medios dispensadores
(7) y los medios de salida (9).
Los medios dispensadores (7) comprenden un paso
(12) al que se conecta, dentro del contenedor (2), el tubo de
vertido (10) y al que, por fuera del contenedor (2), se conectan los
medios de salida (9). Los medios dispensadores (7) comprenden
además una válvula de cierre (no mostrada) que puede ser abierta
venciendo una acción de resorte y que, en una primera posición,
cierra de manera estanca los medios de dispensación (7) y, en una
segunda posición, lleva el tubo de vertido (10) a comunicación de
líquido con los medios de salida (9) o, como mínimo, a un conducto
(13) que se prolonga de los mismos. Para el funcionamiento de los
medios de dispensación (7), se dispone un botón (14), el cual, para
un movimiento en dirección de la cara superior (5), desplaza los
medios de cierre hacia la segunda posición, mientras que, por la
presión de resorte mencionada, se desplaza en la dirección de la
primera posición, para el cierre del dispositivo cuando no es
accionado. Estos medios dispensadores (7) son conocidos y pueden
ser adaptados o sustituidos de manera conocida y adecuada por un
técnico en la materia, dentro del ámbito de la presente
invención.
El dispositivo (8) de control de presión
comprende un cuerpo envolvente (15) que tiene un segundo
compartimiento (16). Dispuesto adyacente al extremo superior del
cuerpo envolvente (15) se encuentra el dispositivo de control de
presión (17), que se describirá más detalladamente a continuación.
Mediante unos medios de suspensión (18), el cuerpo envolvente (15)
está suspendido de la cara superior (5) o los medios dispensadores
(7), de manera tal que una abertura de paso (19) de los medios de
presión (17) está dispuesta a una cierta distancia por debajo de
los medios dispensadores (7), preferentemente por encima del nivel
de líquido. El dispositivo (8) de control de presión y los medios
dispensadores (7) están preferentemente interconectados de manera
tal que pueden ser insertados a través de la abertura central (6)
en la cara superior (5), con la abertura (6) cerrada por los medios
dispensadores (7) de forma estanca a los gases y al líquido. De esta
manera, el dispositivo (8) de control de presión puede ser colocado
con facilidad, mientras que puede ser también desmontado con
facilidad, como mínimo en un taller dispuesto para ello, para
reutilización o reciclado.
Dispuesto en el segundo compartimiento (16), se
encuentra un material de carga (20), apropiado para asociar una
cantidad relativamente grande de propulsor. En la realización que se
ha mostrado, la carga (20) está diseñada como una cierta cantidad
de fibras de carbón activado que tienen un área superficial interna
y externa relativamente grandes, para adsorber y/o absorber en su
interior y sobre las mismas una cantidad relativamente grande de
CO_{2} a una presión de gas aceptable dentro del segundo
compartimiento (16).
En una realización ventajosa, se utiliza como
material de carga, carbón activado, en particular fibras de carbón
activado con una gran área superficial específica, preferentemente
entre 600 y 1400 m^{2}/g y con una elevada porosidad interna, en
particular más de 55% y preferentemente entre 55 y 80%. Además las
fibras tienen preferentemente un área superficial específica
externa relativamente grande, por ejemplo, más de 2 dm^{3}, más
particularmente, más de 25 dm^{3}. Esas fibras de carbón activado
se encuentran a disposición en el comercio. La utilización de dicho
material de carga ofrece la ventaja de que el segundo compartimiento
puede ser de diseño relativamente pequeño, mientras que se puede
asociar una cantidad suficiente de CO^{2}. A título ilustrativo,
para el vaciado completo de un contenedor con un contenido de 5
litros de cerveza, a 7ºC y a una presión interna deseable de 1,7
bar, un segundo compartimiento que tiene un contenido aproximado de
40 ml puede ser suficiente, para una presión de gas en el segundo
compartimiento de 10 bar aproximadamente. En la realización
mostrada, se han adoptado un segundo compartimiento que es
claramente más grande y la misma presión (por lo tanto, una
cantidad superior de propulsor), para obtener un margen de
seguridad, de manera que el contenedor no puede ser vaciado por
completo. La proporción entre el contenido del primer compartimiento
y el contenido del segundo compartimiento se puede escoger, por
ejemplo, > 140:1, por ejemplo, 66:1. En vista de las dimensiones
externas deseables del dispositivo con relación al contenido, es
preferible que esta proporción sea mayor de 5:1, más
preferentemente superior a 15:1, y de manera todavía más preferente
superior a 50:1. De acuerdo con ello, para el vaciado completo del
contenedor anteriormente descrito, que tiene un contenido
aproximado de 5 l, se dispone aproximadamente de 18 l de CO_{2}
medido a una presión de 1 bar. Se comprenderá de manera directa
que, para cualquier contenido de un primer compartimiento y para
obtener el exceso de presión deseado en su interior, se pueden
determinar fácilmente los volúmenes deseables de CO_{2} y el
material de carga, así como también el contenido deseado del segundo
compartimiento, con respecto a la presión y temperatura. Además, se
comprenderá que otras cargas pueden ser también utilizadas,
dependiendo, entre otros factores, de la aplicación escogida, en
particular para el propulsor a utilizar. Por ejemplo, se puede
utilizar arcilla tratada al ácido, aluminio y bauxita activados,
óxido de hierro, óxido de magnesio, gel de sílice, y líquidos
adecuados tales como acetona y similares. Cuando se aplica a
bebidas, en particular a bebidas carbónicas y otros productos adecuados para el consumo, la utilización de CO_{2} ofrece la ventaja de que, en utilización normal, no tiene ningún efecto adverso en el usuario. Además, el CO_{2} se puede obtener de manera relativamente fácil, por ejemplo, como producto sobrante o de desperdicio en procesos industriales, cuya utilización es ventajosa desde el punto de vista del medio ambiente.
bebidas, en particular a bebidas carbónicas y otros productos adecuados para el consumo, la utilización de CO_{2} ofrece la ventaja de que, en utilización normal, no tiene ningún efecto adverso en el usuario. Además, el CO_{2} se puede obtener de manera relativamente fácil, por ejemplo, como producto sobrante o de desperdicio en procesos industriales, cuya utilización es ventajosa desde el punto de vista del medio ambiente.
A título ilustrativo, se describe a continuación
una realización a título de ejemplo.
Un segundo contenedor con válvula, que tiene un
contenido aproximado de 150 ml, fue llenado con unos 70 g de fibras
de carbono activado del tipo R1Extra, de la firma Norit, de Holanda.
A ello se asociaron 0,74 moles de CO_{2}, es decir, 33 g. La
fórmula P.V./R.T. indica que de este modo, a una temperatura de la
cerveza de 7ºC en el primer compartimiento de 5 l, se podrán
mantener aproximadamente 4,850 l de cerveza a presión aproximada de
1,65 bar (exceso de presión de 0,65 bar) y que podrán ser
dispensados con buenas características de salida, mientras se
utiliza un margen de seguridad de 100%. Por lo menos inicialmente,
el gas CO_{2} proporciona una presión aproximada de 10 bar en el
segundo contenedor. Durante la vida del dispositivo de salida, se
mantuvo un equilibrio aproximado de 4,6 g de CO_{2} por litro de
cerveza (tabla 1). Para ello, se utilizó un canal de descarga con
una sección aproximada de 8-9 mm. De manera más
general, preferentemente entre 2 y 20, más preferentemente entre 6
y 18 g de carbón activado, y entre 1 y 10, preferentemente entre 2
y 8 g de CO_{2} se añaden por litro de bebida a dispensar. Como
comparación, el CO_{2} líquido llevaría a presiones
inaceptablemente elevadas, por ejemplo, de 50-60 bar
en el segundo contenedor, mientras que la utilización de CO_{2}
gaseoso sin medios asociados requeriría un segundo contenedor con un
volumen aproximado de 0,77 l, a una presión reducida inicial de 10
bar, sin margen de seguridad. Con un margen de seguridad de 100%,
esto significaría, en un recipiente de cerveza de 5 l, dejar un
volumen restante para la cerveza de solamente 3,5 l. El gráfico
muestra el contenido de dióxido de carbono. La banda oscura
representa el dióxido de carbono normal.
\vskip1.000000\baselineskip
El dispositivo (8) de control de presión está
dotado, por ejemplo, de medios de control de presión (17), que se
han mostrado de manera más detallada en la figura 3 y que son
conocidos, entre otros, por el documento US 5.368.207, cuya
publicación con respecto a estos medios de control de presión se
considera que se incorpora al actual documento a título de
referencia. Estos medios de control de presión, conocidos también
por el nombre de "generadores de presión", son suministrados,
entre otros, por la firma Stabilpress, de Bélgica. Los medios de
control de presión (17) comprenden un cuerpo envolvente cilíndrico
(20), cerrado en un primer extremo por la pared de fondo (21), y
dotado en el otro extremo de una abertura de paso (19). Durante su
utilización, el paso (19) está dirigido al primer compartimiento
(4) y se encuentra en comunicación abierta de líquido con el mismo.
Dispuesto en el cuerpo envolvente (20), se encuentra un cuerpo de
pistón (22) conformado suavemente en forma de reloj de arena,
dotado en cada uno de sus extremos de un anillo tórico o elemento de
cierre estanco similar (23) que hace tope con el interior del
cuerpo envolvente (20). Entre el primer extremo (24) del cuerpo de
pistón (22) y el fondo (21), queda constituida una primera cámara
(25), cuyas dimensiones varían de acuerdo con los desplazamientos
axiales del cuerpo de pistón (22), dentro del cuerpo envolvente
(20). A nivel del estrechamiento (26) del cuerpo de pistón (22) una
serie de aberturas (27) quedan dispuestas en el cuerpo envolvente
(20), las cuales están en comunicación de líquido con el segundo
compartimiento (16). Una ranura circular (28) queda incluida entre
las aberturas (27) y el paso (19), en el interior del cuerpo
envolvente (20), de manera que, cuando el anillo tórico montado de
forma adyacente al segundo extremo (29) se extiende al nivel de la
ranura (28), se forma una conexión de fluido ligeramente limitada
entre el segundo compartimiento (16), con intermedio de las
aberturas (27), el espacio entre el anillo tórico (23) y la ranura
(28), y el paso (19), hacia el primer compartimiento (4). En estas
condiciones, un gas a presión relativamente elevada puede pasar
desde el segundo compartimiento (16) y, a través de esta conexión de
fluido, hacia adentro del primer compartimiento (4), de manera que
la presión en el primer compartimiento (4) se incrementa. En la
cámara (25), se proporciona una presión de referencia que
corresponde aproximadamente a la presión deseada en el primer
compartimiento (4). En caso necesario, medios de resortes o
similares pueden ser dispuestos en la primera cámara para conseguir
dicha presión de referencia. Si la presión deseada en el primer
compartimiento ha sido conseguida, el cuerpo (22) del pistón es
desplazado axialmente en la dirección de la pared de fondo (21), de
manera tal que se consigue la presión de referencia en la cámara
(25), en cuya posición el anillo tórico (23) adyacente al segundo
extremo (29) cierra de forma estanca el paso de fluido antes
mencionado, dado que el anillo tórico (23) establece tope en aquel
momento contra el interior del cuerpo envolvente (20), entre las
aberturas (27) y la ranura (28). Si una parte de la cerveza (3) es
desplazada desde el primer compartimiento (4) por los medios
dispensadores (7), la presión en su interior disminuirá, como
resultado de lo cual el cuerpo (22) del pistón será desplazado
axialmente en la dirección de paso (19), bajo la influencia de la
presión en la cámara (25), de manera tal que el gas puede fluir
nuevamente a alta presión desde el segundo compartimiento (16) a lo
largo de la conexión de fluido antes descrita, pasando hacia
adentro del primer compartimiento, restableciendo en su interior la
presión deseada. Cuando se alcanza esta presión deseada, el cuerpo
del pistón (22) es forzado nuevamente a la posición deseada. De
esta manera, se mantendrá constantemente la presión deseada en el
primer compartimiento por la acción de los medios de control de
presión. Se describen variaciones de dichos medios de control de
presión, entre otros, en la Patente USA antes citada 5.368.207. Se
observará además que otros medios de control de presión ajustables
o no ajustables, tales como una válvula de diafragma, válvulas
reductoras y similares, pueden ser, desde luego, utilizadas en un
dispositivo de acuerdo con la invención. Estas realizaciones
quedarán evidentes para los técnicos en la materia. Un dispositivo
de control de presión tal como se ha mostrado en la figura 3
presenta la ventaja de que puede ser fabricado de manera
relativamente simple y tiene un funcionamiento preciso.
Preferentemente, se disponen medios de descarga
de un exceso de presión (no mostrados) en el primer y segundo
compartimientos, para cuyo objetivo se pueden utilizar, por ejemplo,
válvulas de tipo general conocido.
Tal como se muestra en la figura 1, se disponen
medios de filtrado (30) en el segundo compartimiento (16) para el
filtrado, desde el flujo de gas, de partículas de los materiales de
carga (20), en particular partículas de carbón activado
relativamente pequeñas, que podrían tener un efecto adverso en la
calidad del producto a dispensar y, posiblemente, en la salud del
usuario. Además, se impiden, de esta manera, taponamientos y
averías. Estos medios de filtrado (30) pueden estar diseñados en
diferentes formas, por ejemplo, en forma de gaza, en forma de
material esponjoso, de material textil, de polímeros semipermeables
y similares. Posicionando los medios de filtrado (30) en el segundo
compartimiento (16), delante de los medios de control de presión
(17), según observación en la dirección de flujo del gas, se impide
el contacto entre el fluido (3) a dispensar y el medio de filtrado
(30). Además, se impide que partículas de la carga (20) puedan
terminar en los medios de control de presión (17). En realidad, los
medios de filtrado (30) pueden ser dispuestos también en las
aberturas (27) del paso. Los medios de filtrado (30) pueden ser
dispuestos, por ejemplo, en el segundo compartimiento (16) antes de
su cierre, por ejemplo, con los medios de control de presión
(17).
Un dispositivo según la figura 1 puede ser
utilizado del modo siguiente.
Una cantidad adecuada de cerveza (3) es
introducida en el primer compartimiento (4), con intermedio de la
abertura (6). A continuación, el contenedor (1) con la cerveza puede
ser tratado, por ejemplo, pasteurizado, para lo cual se puede
insertar un elemento de estanquerización temporal en la abertura
(6), en caso necesario. A continuación, el dispositivo de control
de presión (8), junto con el tubo de salida (10) y los medios
dispensadores (7), puede ser insertado en el contenedor (2) con
intermedio de la abertura (6), fijándose los medios dispensadores
(7) a efectos de cerrar la abertura (6), por ejemplo mediante medios
de sellado. Durante la inserción del dispositivo de control de
presión (8), el cuerpo de pistón (22) puede ser desplazado
alejándose de la posición de cierre estanco, en la que el segundo
extremo (29) establece tope con cierre estanco contra el paso (19),
para poner a presión el primer compartimiento (1). El llenado se
realiza preferentemente con un exceso de presión, tal que la
presión en el primer compartimiento (1) es, como mínimo, igual y
preferentemente superior a la presión operativa deseada en el
espacio de cabecera de dicho primer compartimiento (1). En una
realización preferente descrita con anterioridad, esto significa,
por ejemplo, que el llenado tendrá lugar a una presión mínima de
unos 1,65 bar, preferentemente algo más elevada. Esto asegura que el
dispositivo de control se mantiene en una posición de cierre
durante el llenado, lo cual impide el escape prematuro de CO_{2}
desde el segundo compartimiento. Esto también posibilita el llenado
y montaje del segundo compartimiento antes del llenado del primer
compartimiento (1). Además, la presión deseada en cada caso se
obtendrá y se mantendrá automáticamente. Si un consumidor desea
retirar cerveza del primer compartimiento, los medios de salida (9)
pueden ser dispuestos en los medios dispensadores (7), después de
lo cual el paso (12) puede ser liberado simplemente presionando
sobre el botón (14), y la cerveza (3) será dispensada en la cantidad
deseada a través del tubo de salida (10) y del conducto (13).
Después de soltar el botón (14), el paso (12) es cerrado nuevamente,
tal como se ha descrito anteriormente. Cuando el primer
compartimiento (4) ha sido vaciado por completo, opcionalmente el
dispositivo (8) de control de presión puede ser retirado nuevamente
para su reutilización o reciclado separado. La colocación del
dispositivo de control de presión puede ser realizada también por el
usuario.
En una realización alternativa, los medios
dispensadores (7) con los medios de salida (9), el tubo de vaciado
(10) y el dispositivo de control de presión (8) están diseñados en
forma de una unidad que puede ser montada separadamente. Esta
unidad puede ser suministrada, por ejemplo, en forma de elemento
separado y puede ser realizada con un diseño rellenable.
La figura 2 muestra una realización alternativa
de un dispositivo (101) de acuerdo con la invención, en el que los
medios dispensadores (107) y los medios de salida (109) están
montados en una pared lateral del contenedor (102). Además, el
segundo compartimiento (116) está montado en un cuerpo envolvente
(115) que, como mínimo, en utilización normal, se extiende por
completo por encima de la superficie de líquido del primer
compartimiento (104). Con este objetivo, el cuerpo envolvente (115),
a través de su extremo (131) opuesto a los medios de control de
presión (117), representados de forma esquemática, es fijado de
manera similar a la pared del contenedor (102). En el segundo
compartimiento (116), se dispone nuevamente una carga apropiada
para la asociación del propulsor. En la pared del contenedor (102),
en el extremo (131) del cuerpo envolvente (115), se dispone una
abertura de alimentación (132) con capacidad de cierre, a través de
la cual se puede introducir propulsor en el segundo compartimiento
(116). Esto hace posible, de una manera especialmente simple, la
introducción del propulsor dentro del segundo compartimiento (116),
después de que la cerveza u otro líquido ha sido tratado de manera
adecuada en el primer compartimiento (104), opcionalmente
inmediatamente antes de su utilización. Quedará evidente a estos
efectos, que el cuerpo envolvente (115) puede ser diseñado de
cualquier manera deseada y que puede ser dispuesto también en otras
posiciones. Así, por ejemplo, el segundo compartimiento (116) puede
estar constituido en un extremo superior diseñado en forma de tapa
de doble pared, del contenedor (2), (102).
La figura 4 muestra una realización alternativa
de un dispositivo (201) de acuerdo con la invención, en el que el
segundo compartimiento (216) está dotado de un cuerpo envolvente
independiente (215), que puede estar conectado al primer
compartimiento (204) de un contenedor (202) con intermedio de un
primer conducto (233). En el primer conducto (233), un primer
dispositivo de control de presión (208) se ha incluido para el
control de una presión preferentemente constante en el contenedor
(202). El primer compartimiento (204) está conectado con intermedio
de un segundo conducto (234) con elementos de control de salida
(235) con los que se puede cerrar o abrir, a efectos de dispensar
cerveza, el paso del segundo conducto (234), de forma deseada. Tal
como se ha indicado en líneas de trazos en la figura 4, se pueden
conectar otros primeros conductos (233) al cuerpo envolvente (215),
de manera que un mayor número de contenedores (202) puede recibir
gas desde el segundo compartimiento (216). Asimismo, dicho cuerpo
envolvente en forma de cartucho puede ser conectado, a
continuación, a una serie de contenedores (204) para su vaciado. Las
cargas (220) proporcionan, en este caso la ventaja, de que se pueda
almacenar relativamente una considerable cantidad de gas, en
particular CO_{2,} en dicho cuerpo envolvente, sin requerir
medidas constructivas especialmente complejas y sin afectar de esta
manera la seguridad de los usuarios. En particular, en un
dispositivo (201) de acuerdo con la figura 4, se pueden vaciar
contenedores (202) de un volumen relativamente grande, por ejemplo,
10, 30 ó 50 litros, con un cartucho de presión (215) de volumen
relativamente pequeño y peso limitado. Esto proporciona además
ventajas logísticas.
La figura 5 muestra otra realización alternativa
de un dispositivo de acuerdo con la invención, en el que el primer
compartimiento (304) está dividido por una membrana flexible (336),
por ejemplo, una bolsa en forma de membrana, fijada a las paredes
del contenedor (302), en una cámara (304A) destinada a recibir el
fluido a dispensar y una cámara (304B) para recibir un volumen de
propulsor que ha pasado desde el segundo compartimiento (316) con
intermedio del dispositivo de control de presión (317) descrito
anteriormente. El segundo compartimiento (316) está dispuesto entre
dos paredes de fondo (311), (311A) y, nuevamente, es llenado con una
carga apropiada (320). Esta realización es ventajosa,en
particular,cuando el propulsor se desea que no establezca contacto
directo con el fluido a dispensar en la cámara (304A),dado que el
gas está separado de manera adecuada con respecto al líquido por la
membrana (336).
La presente invención no está, en modo alguno,
limitada a las realizaciones a título de ejemplo que se han
mostrado en la descripción y en los dibujos. Son posibles muchas
variantes dentro del objetivo de la presente invención.
Así pues, los medios dispensadores y/o los medios
de salida se pueden diseñar de manera distinta, por ejemplo, como
en los aerosoles de tipo conocido para obtener un material
esponjoso. También se puede diseñar para una operación de una sola
vez, de manera que la totalidad del primer compartimiento se vacía
de una sola vez. El contenedor (2) puede ser fabricado en múltiples
modos distintos y a partir de diferentes materiales, por ejemplo,
acero, aluminio o material plástico. En las realizaciones a título
de ejemplo que se han mostrado, los contenedores tienen un diseño
relativamente alto, pero es evidente que se puede utilizar una
amplia variedad de dimensiones, por ejemplo, una forma
relativamente aplanada, de manera que el contenedor puede ser
almacenado de manera relativamente simple en un refrigerador o
similar. Además, se puede disponer una serie de agentes
adicionales, tales como, por ejemplo, agentes de refrigeración,
dependiendo de la aplicación. En las realizaciones a título de
ejemplo que se han mostrado, el propulsor, en utilización normal, es
introducido por encima del nivel de líquido del primer
compartimiento, lo cual impide ampliamente un flujo de gas a través
del líquido a dispensar. En particular, se impide, de esta manera,
la formación prematura de espuma. No obstante, será evidente que,
en caso deseado, se pueda escoger un posicionado distinto del
dispositivo de control de presión, de manera tal que el propulsor
sea conducido directamente al líquido a dispensar. Así, por ejemplo,
se puede obtener una apropiada formación de espuma de modo preciso,
por ejemplo, en los llamados "widgets", bebidas carbónicas
tales como leche batida y similares. Además, los medios de filtrado
pueden ser dispuestos adicionalmente, o exclusivamente, entre los
medios de control de presión (17), (117), (217) y (317) y el fluido
(3) a dispensar.
Estas y otras muchas variantes similares se
comprenderá que están comprendidas dentro del ámbito de la
invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (18)
1. Dispositivo (1, 101, 201, 301) para dispensar
un líquido, que comprende un contenedor que tiene un primer
compartimiento (4, 104, 204, 304) y un segundo compartimiento (16,
116, 216, 316), comprendiendo el primer compartimiento (4, 104,
204, 304) un líquido a dispensar (3), y comprendiendo el segundo
compartimiento (16, 116, 216, 316) un propulsor, mientras que, como
mínimo, durante su utilización, se dispone una abertura (19) entre
el primer compartimiento (4, 104, 204, 304) y el segundo
compartimiento (16, 116, 216, 316), disponiéndose medios de control
de presión (8, 17, 117, 217, 317) para controlar, durante la
utilización, la presión del propulsor que fluye desde el segundo
compartimiento (16, 116, 216, 316) al primer compartimiento (4, 104,
204, 304), mientras que en el segundo compartimiento (16, 116, 216,
316) se disponen cargas (20) para absorber y/o adsorber como mínimo
una parte del propulsor, caracterizado porque dicho líquido
(3) es una bebida carbónica y el propulsor contiene, como mínimo,
dióxido de carbono (CO_{2}), mientras que los materiales de carga
(20) comprenden como mínimo carbón activado, de forma que los medios
de control de presión (8, 17, 117, 217, 317) están dispuestos de
forma tal que, durante la utilización, se mantiene una situación de
equilibrio en un espacio de cabecera del primer compartimiento.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el
que el propulsor es gas CO_{2} relativamente puro, y los
materiales de carga (20) están formados, por lo menos
sustancialmente, por fibras de carbón activado.
3. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios de control de
presión (8, 17, 117, 217, 317) están dispuestos para proporcionar y
mantener en el primer compartimiento (4, 104, 204, 304) un exceso
de presión entre 0,1 y 2 bar, más particularmente entre 0,2 y 1 bar,
y preferentemente 0,7 bar aproximadamente con respecto al medio
ambiente.
4. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que por litro de bebida carbónica
(3) se disponen entre 2 y 20 gramos, en particular entre 6 y 18
gramos, de carbón activado.
5. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que, por cada litro de bebida
carbónica, se incluyen entre 1 y 10 gramos, en particular entre 2 y
8 gramos, de CO_{2} asociados a los materiales de carga (20).
6. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la proporción entre el
volumen del primer compartimiento (4, 104, 214, 304) y del segundo
compartimiento (16, 116, 216, 316) es superior a 5,5/1, más
particularmente superior a 15/1, y preferentemente superior a
50/1.
7. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la presión del segundo
compartimiento (16, 116, 216, 316) como mínimo antes de la
utilización, está comprendida entre 4 y 16 bar, más particularmente
entre 5 y 12 bar, y preferentemente en unos 10 bar, medida a la
temperatura de aplicación.
8. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el primer compartimiento (4,
104, 204, 304) y/o el segundo compartimiento (16, 116, 216, 316)
están dotados de medios de liberación de exceso de presión, para
dejar salir, de manera controlada, a una presión superior a la
presión máxima preseleccionada, como mínimo una parte del líquido a
presión, mientras que, preferentemente, se ajusta una presión máxima
menor de a 16 bar, en particular menor a 12 bar, en el segundo
compartimiento (16, 116, 216, 316).
9. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios de control de
presión (8, 17, 117, 217, 317) comprenden una válvula
autoreguladora.
10. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el primer compartimiento (4,
104, 204, 304) y el segundo compartimiento (16, 116, 216, 316) están
incorporados, de manera fija, en el contenedor, mientras que se
disponen medios para el llenado del segundo compartimiento (16, 116,
216, 316) con un propulsor desde el exterior del contenedor antes
de la utilización.
11. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 1-9, en el que el segundo
compartimiento (16, 116, 216, 316) está diseñado en forma de
contenedor, preferentemente de forma similar a un cartucho,
comprendiendo como mínimo una parte de los medios de control de
presión (8, 17, 117, 217, 317), mientras que se disponen medios
para acoplar el segundo compartimiento (16, 116, 216, 316) con el
primer compartimiento (4, 104, 204, 304) antes de la
utilización.
12. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que se fija un tubo de salida
(10) al segundo compartimiento (16, 116, 216, 316), cuyo tubo de
salida (10) tiene un primer extremo que termina adyacente al fondo
del primer compartimiento (4, 104, 204, 304) y, con intermedio del
segundo extremo opuesto, puede ser llevado a comunicación de fluido
con respecto a medios dispensadores (7; 107, 307; 234, 235) para el
líquido a dispensar.
13. Conjunto formado por un segundo
compartimiento, un tubo de salida (10) y medios dispensadores (7,
107, 307; 234, 235)tal como se ha definido en el dispositivo
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en particular
para un dispositivo según la reivindicación 12.
14. Método para mantener una bebida carbónica a
presión y para dispensar dicha bebida, en el que la bebida queda
dispuesta en un contenedor (2, 102, 202, 302), de manera que se
almacena un propulsor a una presión relativamente alta en un
compartimiento (4, 104, 204, 304), de manera que el compartimiento
se lleva a establecer comunicación con el contenedor (2, 102, 202,
302), de manera tal que, con la ayuda del propulsor, la bebida es
sometida a presión y mantenida de esta manera, pudiendo ser
dispensada mediante medios dispensadores (7; 107, 307; 234, 235),
de manera que, antes de la introducción del propulsor en el
compartimiento (16, 116, 216, 316), se introduce un material de
carga (20) que comprende carbón activado en el compartimiento, cuyo
material de carga (20) puede absorber y/o adsorber una parte del
propulsor, de manera tal que se introduce una cantidad de propulsor
en el compartimiento (16, 116, 216, 316) a una presión que es
considerablemente más baja que la presión que se produciría en el
mismo compartimiento (16, 116, 216, 316) con la misma cantidad de
propulsor y bajo las mismas condiciones externas, si la carga no
hubiera sido introducida en su interior, caracterizado
porque el propulsor es introducido en el compartimiento (16, 116,
216, 316) a una presión comprendida entre 4 y 14 bar, más
particularmente entre 5 y 12 bar y preferentemente a unos 10 bar,
medida a la temperatura de aplicación, utilizando al mismo tiempo
el propulsor medios de control de presión (8, 17, 117, 217, 317),
siendo dispensada la bebida (3) con intermedio de los medios
dispensadores (7; 107, 307; 234, 235) a una presión tal que se
mantiene un exceso de presión en el contenedor, de forma tal que,
durante su utilización, se mantiene una situación de equilibrio en
un espacio de cabecera del contenedor (2, 102, 202, 302).
15. Método, según la reivindicación 14, en el que
se mantiene un exceso de presión entre 0,1 y 1,5 bar, más
particularmente de 0,2 y 1 bar, y preferentemente de 0,7 bar con
respecto al medio ambiente.
16. Cartucho de presión para su utilización en el
dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones
1-13, o método según la reivindicación 14 ó 15,
comprendiendo un material de carga (20) que comprende carbón
activado, en particular fibras de carbón activado, capaces de
adsorber y/o absorber un propulsor, en particular dióxido de
carbono puro, y comprendiendo medios de conexión para llevar el
cartucho de presión a comunicación de líquido con un compartimiento
(4, 104, 204, 304) de un contenedor, para hacer pasar como mínimo
una parte del propulsor a una bebida dispuesta en el contenedor (2,
102, 202, 302).
17. Cartucho a presión, según la reivindicación
16, en el que se disponen medios de control de presión (8, 17, 117,
217, 317) para mantener, durante la utilización un exceso de presión
relativamente constante en un contenedor conectado al cartucho de
presión.
18. Utilización de un cartucho de presión, según
la reivindicación 16 ó 17, en la dispensación de bebidas
carbónicas, en particular cerveza.
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